淺談不銹鋼車體車頂制造工藝分析

陳巖 韓鵬程 王萌

【摘 要】介紹不銹鋼地鐵結構以及車頂工藝流程、制造難點。

【關鍵詞】不銹鋼 車體 車頂

一、前言

車輛輕量化、耐腐蝕是高速列車和城市軌道車輛的一個重要發(fā)展發(fā)向，不銹鋼有效利用其自身優(yōu)良的高抗拉強度，減薄板材厚度，實現(xiàn)車體輕量化（不銹鋼車體可比普通碳鋼車體重量輕30%強）。此外，不銹鋼車體結構耐腐蝕，不需要進廠維修，大大降低費用，提高了車體的運用效率。就其工藝比較而言碳鋼車體制造需采用預處理工藝，要經過酸洗、磷化、涂預涂底漆等幾道工序。而不銹鋼車體不必涂漆著色，可相對降低成本。不銹鋼在區(qū)變形塑性高，提高了事故的安全性。因此，不銹鋼車體對于實現(xiàn)車體輕量化、提高車體運行速度以及減少能耗有著重要意義。

二、不銹鋼車體的結構

車體鋼結構為全不銹鋼結構，高強度不銹鋼。根據各部位受力大小選擇材料等級、板厚和斷面形狀。采用大部件組裝工藝，以提高質量和生產效率。采用骨架蒙皮結構，骨架梁之間采用MIG焊、塞焊或點焊，骨架與外皮采用點焊形式，個別部位采用塞焊或MIG焊（點焊不易施焊及受力需要部位）。外皮與外皮之間可根據焊縫的位置、受力大小、密封性等要求采用點焊、點焊加密封膠或MIG封閉焊。

車體鋼結構是車輛的主體結構，車體結構是由底架、側墻、端墻和車頂構成的薄壁筒型整體承載結構。車體結構具有足夠的強度以承受車輛運用過程中的各種載荷。

三、車頂組成制造工藝性分析

（一）車頂結構及技術要求

車頂鋼結構由車頂彎梁組成、機組平臺組成、波紋頂板組成、車頂邊梁、側頂板、車頂附件等主要零、部件組成。

（二）車頂組成制造工藝

車頂組成焊接采用點焊和MIG 焊工藝。車頂組成包括空調平臺、彎梁、車頂下邊梁、連接板、波紋頂板等組成。車頂組成焊接首先在空調座組焊工裝上完成機組平臺，然后將機組平臺、彎梁、車頂下邊梁、連接板等在車頂骨架工裝上組裝定位壓緊點焊，骨架點焊完成后點焊側頂板及波紋項板，波紋板點焊完成后，對無法焊到的點進行補點，然后采用MIG 焊焊接車頂?shù)母鞯篮缚p。最后在車頂小件工裝上用MIG 焊焊接車頂小件。車頂全部焊接完畢后要檢驗車頂密封性，焊縫要求密封，不得有漏氣、漏水現(xiàn)象。完成以上步驟后車頂全部完成，等待總組成。

（三）主要結構部件和制造方案

3.1 機組平臺組成

3.1.2 機組平臺組成工藝規(guī)程

①工作準備→②組焊立板、機組邊梁→③組焊縱梁、橫梁、縱梁組成和橫梁組成→④組焊平臺頂板→⑤機組平臺組成補點→⑥組焊密封槽組成→⑦組焊機組座組成等小件→⑧檢查

3.1.3技術要求

①插接間隙均勻，保證密封，不得漏水。

②機組平臺組成平面度：≤4mm/m。

③工裝定位時工件與定位面貼嚴。

④外型要符合樣板要求。

⑤嚴格執(zhí)行焊接工藝規(guī)程中焊接參數(shù)，避免參數(shù)不當引起的未焊透或過熱引起不必要的焊接變形。

3.2 車頂骨架組成

3.2.1 車頂組成工藝規(guī)程

①工作準備→②組對車頂骨架→③組對機組平臺組成→④組對點焊車頂波紋板→⑤車頂直角坐標機器人胎位點焊→⑥補點胎位補點→⑦檢查

3.2.2技術要求

①工裝定位時工件與定位面貼嚴。

②外型要符合樣板要求。

③嚴格執(zhí)行焊接工藝規(guī)程中焊接參數(shù)，避免參數(shù)不當引起的未焊透或過熱引起不必要的焊接變形。

3.3 車頂附件組焊

3.3.1車頂正面及小件焊接

工藝流程

①工作準備→②放置車頂→③正面焊接→④安裝導通組成→⑤自檢→⑥吊出車頂。

技術要求

①導通組成：保證各個零件的定位尺寸，保證導通組成（安裝支座組成、天線安裝支座組成、天線座組成）的焊接密封性。

②焊接質量：符合圖紙要求。

③車頂寬度：公差要求（+1，+5）。

④車頂高度：公差要求（-2，+3）。

3.3.32車頂反面及小件焊接

工藝流程

①工作準備→②放置車頂→③反面焊接→④組對焊接小件→⑤自檢、調修小件、邊梁→⑥吊出車頂。

技術要求

①工裝調整反置胎位直線度：≤1mm。

②放置車頂車體中心線與反置胎位中心線偏：≤3mm。

③焊接質量：符合圖紙要求。

④寬度尺寸、高度尺寸：寬度尺寸公差（+1，+5），高度尺寸公差（-2，+3）。

（四） 重點及控制措施

車頂在制造過程中，將車頂骨架吊入機器人自動點焊胎位時，應保證準確的擺放位置，從而實現(xiàn)自動點焊?？刂品椒ǎ涸谲図敼羌苌险乙粋€基準點，每次點焊時找對基準點，進而實現(xiàn)自動點焊。

四、結論

本文對不銹鋼車體的結構特點、車頂制造工藝過程及其工藝上存在的難點做了一下粗淺的總結和分析，其中不完善、不確切的地方，敬請指正。從而使以后天津地鐵的生產順利進行。

參考文獻：

1. 工程材料焊接技術問答/王宗杰等主編，—北京：機械工業(yè)出版社，2002.8

2. 鐵道車輛知識問答/中國北方機車車輛工業(yè)集團公司科學技術協(xié)會編，—北京：中國鐵道出版社，2003.6

3. 鐵道機車車輛，2002年第3期

作者信息：

1.陳巖，（1986.2—），男，天津人，天津北車軌道裝備有限公司，大學本科，研究方向：城市軌道車輛車體工藝。

2.韓鵬程

3.王萌