HXD1C电力机车车架变压器梁制作工艺研究

针对变压器梁的结构特点及实际质量特性要求，详述该部件的关键制作工艺过程，通过对落料、成形、组焊、调修过程工艺分析和控制，确保质量满足要求。

概述

整个变压器梁如图1所示，由两个箱型梁和两个丁字梁及中部变中梁组焊而成，整个结构复杂，通过对尺寸公差和形位公差分析，识别出工艺难点，然后制定相应的措施，通过备料工艺、组焊工艺、调修工艺的控制，制作钻模和组装小工装，最终确保整个产品质量满足设计要求，并且产品质量稳定。

变压器梁制作工艺难点

(1)整个箱型梁、变中梁坡口焊缝居多，考虑到焊接变形，为保证图纸上宽度尺寸（3065±1）mm和长度(3490±1)mm尺寸，须放收缩余量，落料工艺时零部件余量应进行考虑；

(2)变压器梁上28mm孔和26mm孔孔距及孔径的要求高，需设计工艺钻模；

(3)为保证变防落吊板组装定位尺寸正确及孔径同轴度要求，需工艺设计变防落吊板安装工装。

变压器梁制作工艺过程

落料工艺余量

图1 变压器梁

考虑到焊接，为满足图纸尺寸要求，各零部件放收缩余量。变立板图纸设计尺寸3065±1mm，工艺余量尺寸3073±1mm；连接横板图纸设计尺寸2404±1mm，工艺余量尺寸2408±1mm；连接立板图纸设计尺寸工艺余量尺寸

。

零部件成形

为了满足零部件变中梁1和变中梁2图纸尺寸，采用R40模具一次折弯成形，折弯时须保证图纸设计开档尺寸

的要求。宽度留有6mm余量，折弯成形区后，整体刨高度尺寸，满足图纸设计高度尺寸

要求。

变压器梁组焊

整个变压器梁由两个箱型梁、两个丁字梁、中部变中梁组焊而成，丁字梁、箱型梁各自组焊、调修、检查合格后方可进行整体组装。图2是丁字梁，图3是箱型梁。箱型梁组焊时为确保立板与盖板焊缝质量，打底焊采用手工打底，填充和盖面焊均采用机器人进行焊接。

为了减小整个箱型梁扭曲变形，变U形板立板的焊缝必须一次焊接完，确保两边的焊接热量对等。变压器梁整体焊接时，应先焊重要焊缝，再焊次要焊缝，由中性位置焊缝向两边焊接，减小焊接热量积聚。

图2 丁字梁

图3 箱型梁

箱型梁调修

如图4、图5所示，调修前，将箱型梁吊运在平台上，测量平面度，确定调修位置。调修要点：加热位置宜选用纤维层较长的地方；加热面积宜根据变形量定；加热温度宜采用中性焰（开始可采用氧化焰），火焰矫正温度为500℃～600℃，最高温度不超过700℃；矫正顺序：先扭，后弯，再平，并采用压、顶配合使用。

图4 箱型梁下盖板位置调修

图5 箱型梁变U形板位置调修

图6 钻模

图7 变防落吊板工装

变压器梁机加工

为达到变压器梁上

28mm孔和

26mm孔孔距及孔径的要求，通过制作钻模整体机加工来实现，如图6所示，装夹钻模时，钻模的中心线必须与变压器箱型梁中心线对齐，偏差不大于1.5mm。

变防落吊板组焊

为保证图中变防落吊板圆孔圆心与箱型梁中心线尺寸80mm以及变防落吊板与下盖板垂直度不大于1mm，工艺上设计变防落吊板安装工装，如图7所示。定位焊，按WPS文件焊接，焊接后保证圆角连接处平滑过渡，不达到要求的通过打磨达到，防止焊接应力集中。焊接变防落吊板时，焊接起弧时避免在变防落吊板弧角处起弧，收弧时避免在变防落吊板弧角处收弧，以避免焊接缺陷。

结束语

结构件制作前，必须工艺策划好：图纸关键尺寸的控制，需考虑焊接收缩和焊接变形，零部件应放有工艺余量的同时还应选用合理的调修方法；图纸焊缝实现，需考虑焊缝的可达性，焊缝等级及实际焊接空间位置，制定合理的焊接顺序；图纸形位公差，需考虑通过零部件先加工制作定位工装来实现还是组焊后整体机加工。通过对变压器梁的工艺研究，实物几何尺寸满足图纸要求，并且焊接变形小、调修时间少，生产效率显著提高。

作者简介

赵云飞

工艺师，主要从事机车钢结构件工艺研发、质量管理工作，曾先后攻关机车牵引梁、旁承梁、箱型梁等车架关键零部件在工艺分析中的难题，对中厚板机车钢结构件结构设计、工艺流程及方案分析有着丰富的制作经验。

——摘自《钣金与制作》 2019年第12期