不銹鋼車端墻鋼結構車體制造工藝研究

劉楠楠 華洪波 陳淑娟

【摘 要】本文從B型不銹鋼地鐵車體出發，詳細介紹了端墻部位在實際生產中的制造工藝過程，對工藝難點進行分析，從而掌握不銹鋼端墻鋼結構的制造工藝難點。

【關鍵詞】端墻鋼結構；不銹鋼；制造工藝

一、概述

車體鋼結構是車輛的主體結構，B型不銹鋼車體鋼結構是由底架鋼結構（前端鋼結構）、側墻鋼結構、端墻鋼結構、車頂鋼結構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行過程中的各種載荷。端墻鋼結構作為四大部件之一，它的制造精度直接影響了車體鋼結構的制造精度。不銹鋼端墻為整體采用不銹鋼材質，故對端墻制造工藝的研究，可以提高不銹鋼車體鋼結構的整體質量。

二、端墻制造工藝過程

（一）端墻裝配、焊接

1.端墻小部件組成。按《工藝WPS文件》點焊參數要求和相關《制造圖》焊點排布的要求，在小部件工序固定式點焊機上完成小部件點焊。點焊順序采用中心向兩側對稱點焊，注意及時水冷。

2.端墻門口組焊。將門上橫梁、門立柱組成及門檻組成擺放到工裝上，保證工件與工裝定位塊貼嚴，調整門檻組成、門上橫梁中心與胎位中心對正，中心偏差小于1mm。在門上橫梁、門立柱組成及門檻組成處墊通長工藝木塊，用夾子夾緊，保證工件與門口工裝夾緊貼嚴后驗證門口尺寸。

焊接門口各焊縫，采用對角焊接，及時水冷。

3.端墻骨架組焊

（1）在骨架工裝上裝配端門口。將端墻門口平擺放到端墻骨架工裝上，保證端墻門口中心與工裝中心對正，偏差小于1mm，保證門上橫梁與工裝定位塊貼嚴。

（2）在骨架工裝上裝配立柱組成等工件。將立柱組成、連接鐵、下邊梁、小橫梁等擺放到工裝后，保證部件與工裝定位塊貼嚴；用三米鋁平尺進行測量端墻下邊梁，保證門口翻邊處與下邊梁齊平，并用快速卡子將料件夾緊后點固；用連接鐵弧形檢測樣板檢測連接鐵弧形，保證連接鐵弧形與樣板閃縫不大于1mm。并用快速卡子將料件夾緊后點固；在連接鐵下平面墊1.5mm厚度的墊片，夾緊后點固。

（3）焊接端墻骨架組成。點焊所有焊點；使用MAG焊焊接，及時冷卻，完全冷卻后卸下夾緊裝置。

4. 端墻蒙板組焊

（1）頂端板組對、鋪裝。鋪裝頂端板，頂端板中心線與銅臺中心線對齊，偏差不超過0.5mm；下沿與銅臺凹槽下沿貼牢，涂導電密封膠。

（2）左、右下墻板組對、鋪裝。垂直鋪裝左、右下墻板，然后調整左、右下墻板與頂端板馬腿的搭接20mm尺寸，馬腿搭接尺寸誤差≤1mm。測量并調整組對尺寸，調整墻板對角線差≤1mm，工裝壓緊裝置將墻板壓嚴。

（3）門上板、護板組對、鋪裝。鋪裝門上板，與門上橫梁間隙為5mm；在左右下墻板上畫護板定位線，鋪裝護板，用鋁平尺測量，保證眼孔與左、右下墻板的眼孔在一條直線上。

（4）骨架與墻板組對。鋪裝骨架，門口中心與銅臺所畫中心線對正。高度方向調整骨架，保證端墻骨架不外露出端墻板。保證護板眼孔與門檻眼孔基本對正。如偏差較大則需打磨護板兩端，用工裝壓緊裝置將骨架與墻板壓嚴。

（5）鋪裝、點焊補強梁等工件。鋪裝外板補強、小立柱組成，單馬腿外板補強、雙馬腿外板補強，使用銅臺工裝的定位裝置定位。使用單面單點設備進行點焊。

5. 端墻合成組焊

（1）組對、點焊端角柱組成。按照圖紙焊點尺寸，用紅色記號筆畫出焊點位置，將端角柱與連接角鐵放到端角柱組焊工裝上并組對，用快卡夾緊端角柱和連接角鐵。測量端角柱與連接角鐵是否平行（弧度是否一致）。最后點焊端角柱組成。

（2）組對端墻蒙板和端角柱組成。將端墻平放到工裝上，端墻中心與胎位中心對正并用卡子夾緊；在與端角柱接觸的墻板面涂導電密封膠；端角柱與連接角鐵插入連接鐵內，端角柱下邊與下邊梁齊平，弧型與工裝定位面貼嚴；用端角柱弧形樣板檢測弧形。檢查合格后，用快卡夾緊。

（3）組對研配端頂彎梁。端頂彎梁中心與胎位中心對正，弧型面與定位塊貼嚴，現車打磨，研配端頂彎梁與端角柱合格后卸下端頂彎梁；在與端頂彎梁接觸的墻板面涂抹導電密封膠，組對端頂彎梁；后在端角柱、連接鐵、端頂彎梁上畫出與墻板點焊的定位線。

（4）焊接端墻合成。使用現代龍門式手動點焊機點焊預先畫好的焊點，用MAG焊焊接端角柱與端頂彎梁對接焊縫。

三、端墻鋼結構工藝難點分析及解決措施

（一）端門口裝配尺寸的確定

端門口由門上橫梁、門立柱及門檻組成，弧焊焊接后，易產生變形，因此焊接前裝配尺寸的放量就尤為重要，經過不斷摸索，對焊接前后的尺寸進行對比分析，最后確定了裝配尺寸最合理的范圍，門口高度：1959（+2.5，+3）mm；門口寬度：1370（+1.5，+2）mm；對角線差≤1mm。

（二） 端墻各工序調修工藝的研究

1.端墻門口調修工藝。端墻門口焊接后會產生較大的變形，因此待焊縫完全冷卻出胎后，在調修平臺上，重點調修門立柱組成與門上橫梁焊接時產生的變形，在超差處利用火焰調修、木錘敲擊釋放應力，注意火焰溫度控制在450°C以內，注意及時澆水冷卻。如果門口對角線尺寸超差，可采用撐桿支撐的方法來調修。

2.端墻骨架調修工藝：（1）打磨焊縫。組焊完成端墻骨架后，在骨架組成工裝上，用風動直磨機、角磨機對立柱組成與門上橫梁對接處、端墻下邊梁與門檻組成對接處的弧焊焊縫進行打磨，先打磨反面焊縫，再打磨正面焊縫。調修焊縫的平度；（2）調修補焊。發現有焊接缺陷的進行補焊，并調修端墻骨架的幾何尺寸。

3.端墻合成調修。端墻合成組焊完成后，重點調修端墻拉絲面的平面度。在超差處利用火焰調修、木錘敲擊釋放應力；在端墻合成胎位上，用風動直磨機、角磨機對端角柱合成和下邊梁對接處、門上板與墻板對接處以及端頂彎梁與端角柱組成對接處的弧焊焊縫進行打磨。

四、結論

通過對不銹鋼車頂典型部件制造工藝過程的分析，發現了制造過程中的難點并找出解決措施，為不銹鋼車體的制造提供了寶貴經驗。

參考文獻：

[1] 王宗杰.工程材料焊接技術問答.北京：機械工業出版社，2002.8，P10

[2] 中國北方機車車輛工業集團公司科學技術協會編.鐵道車輛知識問答.北京：中國鐵道出版社，2003.6，P22

[3] 鐵道機車車輛.2002年第3期.P35

[4] 薛克仲.城市軌道車輛車體材料選擇.城市軌道交通研究，2003.1，P35

作者信息：

1.劉楠楠，（1988.10—），女，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.華洪波

3.陳淑娟