B型不銹鋼地鐵端墻制造工藝改進

摘要：天津北車軌道裝備有限公司開展了B型地鐵不銹鋼車體試制項目，由于不銹鋼焊接變形量較大，出現(xiàn)端墻平面度超差的問題。通過改進端墻骨架的平面度來有效的控制端墻整體的平面度，改進效果良好，且降低工時，提高生產(chǎn)效率。

關(guān)鍵詞：地鐵不銹鋼；端墻工藝；制造改進

中圖分類號：U270 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）06-0087-02

1 端墻結(jié)構(gòu)及制造工藝

天津北車軌道裝備有限公司建造了一條不銹鋼地鐵生產(chǎn)線，通過B型地鐵不銹鋼車體試制項目對生產(chǎn)線進行驗證。本項目試制3輛地鐵中間車，車體采用模塊化設(shè)計，車體鋼結(jié)構(gòu)采用的薄壁筒形整體承載結(jié)構(gòu)。焊接方法為手工焊和自動焊，焊接質(zhì)量執(zhí)行EN15085認證標準。其中，端墻是其重要的組成部件之一，端墻鋼結(jié)構(gòu)如圖一所示：

圖1

主要由端墻骨架、墻板、補強板、小立柱、端角柱組成、端頂彎梁及端墻小件組成；主要參數(shù)：端門口高度：1959mm；端門口寬度：1370mm；端墻高度：2626.7mm；端墻寬度：2789mm；端墻平面度≤2mm/m；

端墻鋼結(jié)構(gòu)組裝工藝流程圖（圖2）：

2 存在問題分析及整改方案

根據(jù)首輛車端墻試制時發(fā)現(xiàn)骨架弧焊處引起的焊接變形較大，影響骨架的主要參數(shù)，平面度大于1.5mm/m，想要保證端墻整體平面度2mm/m，符合圖紙技術(shù)要求，必須嚴格控制骨架的平面度。

圖2

通過分析，對可能造成骨架參數(shù)精度的影響因素

如下：

（1）骨架門立柱與門上橫梁連接處采用的是不銹鋼MAG焊機進行弧焊，由于焊接應力較集中，引起門上橫梁變形較大，進而影響骨架平面度；

（2）由于是首車試制車輛，工藝人員在繪制制造圖時完全是依據(jù)工作經(jīng)驗對設(shè)計圖紙進行工藝放量，造成制造圖紙中個別工藝參數(shù)設(shè)置存在偏差，影響骨架最終尺寸；

（3）在首車試制過程中，立柱與門上橫梁連接處的熔焊焊縫，因工件尺寸約束，焊槍可達性差，導致焊接質(zhì)量較差，出現(xiàn)焊蔭焊漏等現(xiàn)象，需多次打磨后進行補焊，合格后再作無損檢測，增加了勞動工時，降低生產(chǎn)效率；

（4）端墻骨架合成工裝臺位存在諸多問題：由于工裝設(shè)計不合理影響骨架組焊精度：

骨架中心定位過高，超過了最佳的測量位置，增加了中心定位的難度，導致中心定位精度不準確的問題；

小橫梁無定位裝置，每次在點焊小橫梁時都需要工人進行手扶定位，不僅精度存在一定誤差，更存在安全隱患；

端墻下邊梁與門檻對接處無支撐定位裝置，由于料件板材較薄，焊接過程中易變形，影響骨架整體平

面度；

工裝整體缺乏夾緊裝置，需要用F型卡子和快卡來進行夾緊固定，造成卡子夾緊位置與骨架點焊機操作行程相互干涉，需人為操作從新固定卡子位置，產(chǎn)生一定誤差；

針對以上四點影響因素分析，進行工藝整改方案

如下：

（1）門立柱與門上橫梁連接處針對此處焊接部位進行調(diào)整：在門上橫梁背部增加反變形裝置，焊后變形減小，經(jīng)鉚工微調(diào)后平面度符合圖紙要求，降低工人的調(diào)修難度，整改后效果很好；

（2）通過首車試制，待端門口冷卻后測量端門口尺寸，發(fā)現(xiàn)門口尺寸偏小，由于弧焊應力收縮較大，工藝人員對端門口參數(shù)的工藝放量進行重新調(diào)整。焊接前端門口尺寸由原來設(shè)定的門口高度：1959（+2.5，+3）mm，門口寬度：1370（+1.5，+2）mm，對角線差≤1mm；調(diào)整為門口高度：1959（+1.5，+3）mm，門口寬度：1370（+0.5，+2）mm，對角線差≤2mm。第二輛車進行焊接完畢后進行測量，端門口尺寸符合圖紙技術(shù)要求；

（3）在不能改變設(shè)計參數(shù)和工具尺寸的前提下，只有提高焊工的操作手法的熟練程度，通過組織焊工進行實戰(zhàn)培訓，提高焊工技能及熟練度，達到焊縫一次成型，無需補焊，提高生產(chǎn)效率。

第一輛車焊后效果圖 第二輛車焊后效果圖

圖3

（4）結(jié)合工裝廠家，針對以上不合理的部位進行工藝整改：

在中心定位板上打上一列小孔，尋找最佳位置布置定位線，便于端門口中心線與骨架中心線對齊，提高精度，減少人為誤差；通過整改也便于多種車型使用此

工裝；

改造前 改造后

圖4

加大小橫梁支撐定位面，并設(shè)置夾緊裝置，無需人為手扶操作，提高精度且不存在安全隱患。

如果在端墻下邊梁與門檻的對接處設(shè)有支撐將無法焊接，通過采用夾板夾緊裝置起到固定支撐作用，下面采用一塊5mm厚的不銹鋼板，上面銑有凹槽，凹槽對準焊接部位，上面用不銹鋼板，用快卡進行夾緊，采用此方法，焊接后變形較小。

通過工裝廠家增設(shè)夾緊裝置，對工件起到固定作用，且不影響電焊機行程，無重復操作，提高工作

效率。

3 工藝驗證結(jié)果

通過對端墻骨架制造的工藝改進，在第二輛車試制中進行驗證，端墻骨架的平面度得到了有效的控制，進而端墻的平面度符合技術(shù)參數(shù)要求2mm/m；在解決技術(shù)難點的基礎(chǔ)上，縮短工時，降低了工人的勞動強度，提高生產(chǎn)效率。

參考文獻

[1] 唐山軌道客車有限責任公司制造技術(shù)中心.B型不

銹鋼車體試制工藝方案[J].

[2] 不銹鋼焊接及質(zhì)量控制[M].化學工業(yè)出版社，

2008.

作者簡介：毛明麗（1984—），女，天津北車軌道裝備有限公司助理工程師，研究方向：地鐵組裝。endprint

摘要：天津北車軌道裝備有限公司開展了B型地鐵不銹鋼車體試制項目，由于不銹鋼焊接變形量較大，出現(xiàn)端墻平面度超差的問題。通過改進端墻骨架的平面度來有效的控制端墻整體的平面度，改進效果良好，且降低工時，提高生產(chǎn)效率。

關(guān)鍵詞：地鐵不銹鋼；端墻工藝；制造改進

中圖分類號：U270 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）06-0087-02

1 端墻結(jié)構(gòu)及制造工藝

天津北車軌道裝備有限公司建造了一條不銹鋼地鐵生產(chǎn)線，通過B型地鐵不銹鋼車體試制項目對生產(chǎn)線進行驗證。本項目試制3輛地鐵中間車，車體采用模塊化設(shè)計，車體鋼結(jié)構(gòu)采用的薄壁筒形整體承載結(jié)構(gòu)。焊接方法為手工焊和自動焊，焊接質(zhì)量執(zhí)行EN15085認證標準。其中，端墻是其重要的組成部件之一，端墻鋼結(jié)構(gòu)如圖一所示：

圖1

主要由端墻骨架、墻板、補強板、小立柱、端角柱組成、端頂彎梁及端墻小件組成；主要參數(shù)：端門口高度：1959mm；端門口寬度：1370mm；端墻高度：2626.7mm；端墻寬度：2789mm；端墻平面度≤2mm/m；

端墻鋼結(jié)構(gòu)組裝工藝流程圖（圖2）：

2 存在問題分析及整改方案

根據(jù)首輛車端墻試制時發(fā)現(xiàn)骨架弧焊處引起的焊接變形較大，影響骨架的主要參數(shù)，平面度大于1.5mm/m，想要保證端墻整體平面度2mm/m，符合圖紙技術(shù)要求，必須嚴格控制骨架的平面度。

圖2

通過分析，對可能造成骨架參數(shù)精度的影響因素

如下：

（1）骨架門立柱與門上橫梁連接處采用的是不銹鋼MAG焊機進行弧焊，由于焊接應力較集中，引起門上橫梁變形較大，進而影響骨架平面度；

（2）由于是首車試制車輛，工藝人員在繪制制造圖時完全是依據(jù)工作經(jīng)驗對設(shè)計圖紙進行工藝放量，造成制造圖紙中個別工藝參數(shù)設(shè)置存在偏差，影響骨架最終尺寸；

（3）在首車試制過程中，立柱與門上橫梁連接處的熔焊焊縫，因工件尺寸約束，焊槍可達性差，導致焊接質(zhì)量較差，出現(xiàn)焊蔭焊漏等現(xiàn)象，需多次打磨后進行補焊，合格后再作無損檢測，增加了勞動工時，降低生產(chǎn)效率；

（4）端墻骨架合成工裝臺位存在諸多問題：由于工裝設(shè)計不合理影響骨架組焊精度：

骨架中心定位過高，超過了最佳的測量位置，增加了中心定位的難度，導致中心定位精度不準確的問題；

小橫梁無定位裝置，每次在點焊小橫梁時都需要工人進行手扶定位，不僅精度存在一定誤差，更存在安全隱患；

端墻下邊梁與門檻對接處無支撐定位裝置，由于料件板材較薄，焊接過程中易變形，影響骨架整體平

面度；

工裝整體缺乏夾緊裝置，需要用F型卡子和快卡來進行夾緊固定，造成卡子夾緊位置與骨架點焊機操作行程相互干涉，需人為操作從新固定卡子位置，產(chǎn)生一定誤差；

針對以上四點影響因素分析，進行工藝整改方案

如下：

（1）門立柱與門上橫梁連接處針對此處焊接部位進行調(diào)整：在門上橫梁背部增加反變形裝置，焊后變形減小，經(jīng)鉚工微調(diào)后平面度符合圖紙要求，降低工人的調(diào)修難度，整改后效果很好；

（2）通過首車試制，待端門口冷卻后測量端門口尺寸，發(fā)現(xiàn)門口尺寸偏小，由于弧焊應力收縮較大，工藝人員對端門口參數(shù)的工藝放量進行重新調(diào)整。焊接前端門口尺寸由原來設(shè)定的門口高度：1959（+2.5，+3）mm，門口寬度：1370（+1.5，+2）mm，對角線差≤1mm；調(diào)整為門口高度：1959（+1.5，+3）mm，門口寬度：1370（+0.5，+2）mm，對角線差≤2mm。第二輛車進行焊接完畢后進行測量，端門口尺寸符合圖紙技術(shù)要求；

（3）在不能改變設(shè)計參數(shù)和工具尺寸的前提下，只有提高焊工的操作手法的熟練程度，通過組織焊工進行實戰(zhàn)培訓，提高焊工技能及熟練度，達到焊縫一次成型，無需補焊，提高生產(chǎn)效率。

第一輛車焊后效果圖 第二輛車焊后效果圖

圖3

（4）結(jié)合工裝廠家，針對以上不合理的部位進行工藝整改：

在中心定位板上打上一列小孔，尋找最佳位置布置定位線，便于端門口中心線與骨架中心線對齊，提高精度，減少人為誤差；通過整改也便于多種車型使用此

工裝；

改造前 改造后

圖4

加大小橫梁支撐定位面，并設(shè)置夾緊裝置，無需人為手扶操作，提高精度且不存在安全隱患。

如果在端墻下邊梁與門檻的對接處設(shè)有支撐將無法焊接，通過采用夾板夾緊裝置起到固定支撐作用，下面采用一塊5mm厚的不銹鋼板，上面銑有凹槽，凹槽對準焊接部位，上面用不銹鋼板，用快卡進行夾緊，采用此方法，焊接后變形較小。

通過工裝廠家增設(shè)夾緊裝置，對工件起到固定作用，且不影響電焊機行程，無重復操作，提高工作

效率。

3 工藝驗證結(jié)果

通過對端墻骨架制造的工藝改進，在第二輛車試制中進行驗證，端墻骨架的平面度得到了有效的控制，進而端墻的平面度符合技術(shù)參數(shù)要求2mm/m；在解決技術(shù)難點的基礎(chǔ)上，縮短工時，降低了工人的勞動強度，提高生產(chǎn)效率。

參考文獻

[1] 唐山軌道客車有限責任公司制造技術(shù)中心.B型不

銹鋼車體試制工藝方案[J].

[2] 不銹鋼焊接及質(zhì)量控制[M].化學工業(yè)出版社，

2008.

作者簡介：毛明麗（1984—），女，天津北車軌道裝備有限公司助理工程師，研究方向：地鐵組裝。endprint

摘要：天津北車軌道裝備有限公司開展了B型地鐵不銹鋼車體試制項目，由于不銹鋼焊接變形量較大，出現(xiàn)端墻平面度超差的問題。通過改進端墻骨架的平面度來有效的控制端墻整體的平面度，改進效果良好，且降低工時，提高生產(chǎn)效率。

關(guān)鍵詞：地鐵不銹鋼；端墻工藝；制造改進

中圖分類號：U270 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）06-0087-02

1 端墻結(jié)構(gòu)及制造工藝

天津北車軌道裝備有限公司建造了一條不銹鋼地鐵生產(chǎn)線，通過B型地鐵不銹鋼車體試制項目對生產(chǎn)線進行驗證。本項目試制3輛地鐵中間車，車體采用模塊化設(shè)計，車體鋼結(jié)構(gòu)采用的薄壁筒形整體承載結(jié)構(gòu)。焊接方法為手工焊和自動焊，焊接質(zhì)量執(zhí)行EN15085認證標準。其中，端墻是其重要的組成部件之一，端墻鋼結(jié)構(gòu)如圖一所示：

圖1

主要由端墻骨架、墻板、補強板、小立柱、端角柱組成、端頂彎梁及端墻小件組成；主要參數(shù)：端門口高度：1959mm；端門口寬度：1370mm；端墻高度：2626.7mm；端墻寬度：2789mm；端墻平面度≤2mm/m；

端墻鋼結(jié)構(gòu)組裝工藝流程圖（圖2）：

2 存在問題分析及整改方案

根據(jù)首輛車端墻試制時發(fā)現(xiàn)骨架弧焊處引起的焊接變形較大，影響骨架的主要參數(shù)，平面度大于1.5mm/m，想要保證端墻整體平面度2mm/m，符合圖紙技術(shù)要求，必須嚴格控制骨架的平面度。

圖2

通過分析，對可能造成骨架參數(shù)精度的影響因素

如下：

（1）骨架門立柱與門上橫梁連接處采用的是不銹鋼MAG焊機進行弧焊，由于焊接應力較集中，引起門上橫梁變形較大，進而影響骨架平面度；

（2）由于是首車試制車輛，工藝人員在繪制制造圖時完全是依據(jù)工作經(jīng)驗對設(shè)計圖紙進行工藝放量，造成制造圖紙中個別工藝參數(shù)設(shè)置存在偏差，影響骨架最終尺寸；

（3）在首車試制過程中，立柱與門上橫梁連接處的熔焊焊縫，因工件尺寸約束，焊槍可達性差，導致焊接質(zhì)量較差，出現(xiàn)焊蔭焊漏等現(xiàn)象，需多次打磨后進行補焊，合格后再作無損檢測，增加了勞動工時，降低生產(chǎn)效率；

（4）端墻骨架合成工裝臺位存在諸多問題：由于工裝設(shè)計不合理影響骨架組焊精度：

骨架中心定位過高，超過了最佳的測量位置，增加了中心定位的難度，導致中心定位精度不準確的問題；

小橫梁無定位裝置，每次在點焊小橫梁時都需要工人進行手扶定位，不僅精度存在一定誤差，更存在安全隱患；

端墻下邊梁與門檻對接處無支撐定位裝置，由于料件板材較薄，焊接過程中易變形，影響骨架整體平

面度；

工裝整體缺乏夾緊裝置，需要用F型卡子和快卡來進行夾緊固定，造成卡子夾緊位置與骨架點焊機操作行程相互干涉，需人為操作從新固定卡子位置，產(chǎn)生一定誤差；

針對以上四點影響因素分析，進行工藝整改方案

如下：

（1）門立柱與門上橫梁連接處針對此處焊接部位進行調(diào)整：在門上橫梁背部增加反變形裝置，焊后變形減小，經(jīng)鉚工微調(diào)后平面度符合圖紙要求，降低工人的調(diào)修難度，整改后效果很好；

（2）通過首車試制，待端門口冷卻后測量端門口尺寸，發(fā)現(xiàn)門口尺寸偏小，由于弧焊應力收縮較大，工藝人員對端門口參數(shù)的工藝放量進行重新調(diào)整。焊接前端門口尺寸由原來設(shè)定的門口高度：1959（+2.5，+3）mm，門口寬度：1370（+1.5，+2）mm，對角線差≤1mm；調(diào)整為門口高度：1959（+1.5，+3）mm，門口寬度：1370（+0.5，+2）mm，對角線差≤2mm。第二輛車進行焊接完畢后進行測量，端門口尺寸符合圖紙技術(shù)要求；

（3）在不能改變設(shè)計參數(shù)和工具尺寸的前提下，只有提高焊工的操作手法的熟練程度，通過組織焊工進行實戰(zhàn)培訓，提高焊工技能及熟練度，達到焊縫一次成型，無需補焊，提高生產(chǎn)效率。

第一輛車焊后效果圖 第二輛車焊后效果圖

圖3

（4）結(jié)合工裝廠家，針對以上不合理的部位進行工藝整改：

在中心定位板上打上一列小孔，尋找最佳位置布置定位線，便于端門口中心線與骨架中心線對齊，提高精度，減少人為誤差；通過整改也便于多種車型使用此

工裝；

改造前 改造后

圖4

加大小橫梁支撐定位面，并設(shè)置夾緊裝置，無需人為手扶操作，提高精度且不存在安全隱患。

如果在端墻下邊梁與門檻的對接處設(shè)有支撐將無法焊接，通過采用夾板夾緊裝置起到固定支撐作用，下面采用一塊5mm厚的不銹鋼板，上面銑有凹槽，凹槽對準焊接部位，上面用不銹鋼板，用快卡進行夾緊，采用此方法，焊接后變形較小。

通過工裝廠家增設(shè)夾緊裝置，對工件起到固定作用，且不影響電焊機行程，無重復操作，提高工作

效率。

3 工藝驗證結(jié)果

通過對端墻骨架制造的工藝改進，在第二輛車試制中進行驗證，端墻骨架的平面度得到了有效的控制，進而端墻的平面度符合技術(shù)參數(shù)要求2mm/m；在解決技術(shù)難點的基礎(chǔ)上，縮短工時，降低了工人的勞動強度，提高生產(chǎn)效率。

參考文獻

[1] 唐山軌道客車有限責任公司制造技術(shù)中心.B型不

銹鋼車體試制工藝方案[J].

[2] 不銹鋼焊接及質(zhì)量控制[M].化學工業(yè)出版社，

2008.

作者簡介：毛明麗（1984—），女，天津北車軌道裝備有限公司助理工程師，研究方向：地鐵組裝。endprint