C80B型不锈钢运煤专用敞车钢结构制造工艺分析

C80B型不锈钢运煤专用敞车钢结构制造工艺分析
李宁宁;张莉
【摘要】阐述了C80B型不锈钢运煤专用敞车钢结构的特点及制造工艺,分析了该型车制造工艺过程和工艺实现的重点、难点,并针对制造工艺难点提出相应的解决措施.
【期刊名称】《科技创新与生产力》
【年(卷),期】2019(000)002
【总页数】2页(P50-51)
【关键词】C80B型敞车;车体钢结构;焊接变形
【作者】李宁宁;张莉
【作者单位】中车太原机车车辆有限公司, 山西太原 030027;中车太原机车车辆有限公司, 山西太原 030027
【正文语种】中文
【中图分类】U272.2
1 C80B型不锈钢运煤专用敞车主要结构
该车车体为全钢焊接结构，主要由底架、侧墙、端墙、撑杆和车门等组成。

车体与货物接触部位的主要型材、板材均采用T4003 不锈钢。

该车采用B 级钢整体式铸钢上心盘和C 级钢冲击座，枕梁为双腹板箱形变截面结构，大横梁为单腹板工字形组焊梁，其他位置的小横梁及纵向梁为压型槽钢，地板为5 mm 厚不锈钢板并
设有排水孔。

为增强两侧墙之间的连接刚度，防止侧墙外涨，车内设有3 组水平
撑杆，撑杆与撑杆座采用铰接结构连接，每个侧墙中部设置了两个下侧门。

2 不锈钢运煤专用敞车关键部件制造工艺
1）中梁制造工艺。

采用中梁生产线对中梁进行组装时，中梁切头、心盘及冲击座处的塞焊孔采用火焰数控切割装置进行切制，以中梁中心为基准组装整体式上心盘、隔板、冲击座等配件，在中梁翻转胎上对上述配件进行焊接，冲击座与整体上心盘在焊接前需对焊接部位进行200～300 ℃的预热，焊后需采用震动方式消除焊缝
处的焊接应力，焊后24 h 对冲击座、上心盘与中梁的连接焊缝进行磁粉探伤，并调修上心盘和冲击座处的中梁翼边，以保证中梁翼边的平面度符合要求。

同时采用摇臂钻床钻制托梁孔并在中梁调修装置上对中梁的挠度、牵引梁垂翘、心盘平面度等进行调修，在交检胎上对中梁进行检测。

2）底架制造工艺。

采用 C80B 专用底架组装胎和底架附属件组装胎对底架及附属件进行定位组装，以保证底架的整体组装质量。

组装下侧梁时，同侧两根下侧梁间采用工艺侧梁进行辅助连接，以保证下侧梁及各横梁的纵向尺寸[1]。

组装完成后
的底架再进行一次翻转焊接、地板组装、二次翻转焊接、地板正面焊接等工步。

一次焊接完成24 h 后，对端梁与中梁间焊缝进行磁粉探伤，对下侧梁与枕梁下盖板焊缝进行磁粉和超声波探伤。

地板下平面与大、小横梁，纵向梁及辅助梁间的段焊未焊处涂抹959 型密封胶。

在底架调修胎上对底架挠度、牵引梁垂翘等进行调矫，调矫合格后转序至底架交检胎进行交检。

3）端墙、侧墙制造工艺。

端墙组装时依次组装端板、上端梁、角柱等配件，使用CLOOS 机械手对端墙进行正面焊接，为避免焊缝重叠造成应力集中，在横带与角柱等3 条焊缝交汇处均留有4～7 mm 不焊。

同时使用自动焊接小车对端墙反面
进行焊接并组装扶手、扶梯等配件。

侧墙组装时依次组装侧板、门口板、上侧梁、侧柱等配件，组装侧板时以侧板折弯内侧面为基准定位侧板组装高度，侧柱组装时
以下端铆钉孔为基准定位组装，为保证柱间距符合要求，侧墙组装胎上的定位孔与工艺侧梁上各横梁的定位孔需采用同一钻模钻制，以保证侧墙与底架各梁铆接孔组装时不错位。

此外侧墙正、反面焊接均采用自动焊，与端墙焊接要求相同，3 条焊缝交汇处均留有4～7 mm 不焊。

4）车体总装工艺。

采用敞车钢结构组装生产线对车体进行总组装，总装前拆除底架两侧工艺侧梁，在侧柱与底架铆接结合面贴防电化腐蚀胶带后组装侧墙组成，接着使用工艺螺栓连接、紧固侧柱与下侧梁及各横梁，对侧墙与底架进行定位焊，组装端墙并定位焊端墙与底架、侧墙各连接焊缝。

组装撑杆组成、角部加强铁等配件，在正面焊接工位对车体内部进行焊接后组装支撑板及加强板，并在侧横带组装工位使用可升降顶紧装置组装侧横带，在整车翻转胎对整车翻转焊接，焊接完成后用LMY-T16-12-G 型专用拉铆钉对侧柱与底架进行拉铆连接，挂门调整、小件组装
和整车交检[2]。

3 工艺重点难点分析及解决措施
3.1 心盘及冲击座处焊接质量控制
该车一体式上心盘、冲击座与中梁焊接的多数焊缝均采用多层多道填充焊方式，由于该部位焊缝为关键焊缝，因此在焊接过程中除严格控制焊接参数外，还需控制以下4 点:一是各焊缝接头处应圆滑过渡，以避免形成应力集中和疲劳裂纹源。

二是
应避免在相交焊缝的交点处起弧和收弧，对质量不良焊缝进行修磨或补焊处理。

三是应保证大尺寸角焊缝根部熔合良好，同一层各焊缝之间圆滑过渡、焊缝与母材圆滑过渡，从而降低应力集中。

四是多层多道焊焊缝，在每层焊缝焊接完成后，应采用敲击或震动方式消除焊接应力。

3.2 侧柱与底架各梁装配位置精度控制
该车底架各横梁外侧无下侧梁连接，而是通过侧柱连接板直接与侧柱下端铆接在一起，如何有效保证底架各横梁与侧柱的装配尺寸精度，成为总装时各梁与侧柱下端
铆接孔能否配合到位的工艺重点及难点。

笔者结合多年的实践工作经验认为，采取以下工艺措施可有效解决上述问题。

一是各横梁侧柱连接板制孔时，按工艺尺寸
13 mm 孔径制作，待车体组装完成后将孔径扩至17 mm，这样可通过4 mm 的孔径差来消除底架和侧墙组装时所产生的尺寸误差，有效保证铆接时各铆接孔配合到位。

二是底架组装时用工艺侧梁辅助组装各横梁，用螺栓将各横梁端部与工艺侧梁连接紧固后，再对各横梁定位焊，可有效保证各横梁沿车体纵向位置尺寸的准确性。

三是侧墙组装时以侧柱下端铆钉孔定位侧柱高度和柱间距，可有效保证侧柱与底架各梁配合的准确性。

3.3 影响上旁承与心盘间相对高度因素分析
按照图纸规定上旁承与心盘间相对高度为（77±2）mm （装用转K6 型转向架），该尺寸将受如下因素共同作用影响。

1）心盘处中梁翼边平面度及翘曲的影响:由于中梁心盘处翼边平面度不符合要求或翼边向上翘曲，影响中梁与枕梁的配合，无形中抬高了枕梁组装高度，影响上旁承的组装高度。

因此，在中梁翼边调修时需保证翼边平面度≤0.5 mm，且调修后允
许翼边外侧下垂1～2 mm，且不得向上翘曲。

2）心盘面与中梁翼边相对高度的影响:心盘与中梁组装焊接完成后，心盘面与中梁翼边相对高度应为55 mm，由于组装间隙、公差累积等因素，该尺寸会增大到
60 mm，导致枕梁基准被抬高，因此，组装时需严格控制心盘顶面与中梁内腔处
间隙≤1 mm，心盘面距翼边相对高度为
3）上旁承高度影响:由于底架组装时，所有不利因素均会导致枕梁组装基准抬高，上旁承高度为（74±2）mm，因此尽可能地采购高度为 76 mm的上旁承。

4 结束语
笔者对C80B 型敞车车体制造工艺技术进行了梳理和总结，通过批量生产对所采
用的新工艺、新方法进行验证，详细分析了该车型制造工艺重点及难点，制定了有
效的工艺控制手段，有助于提高C80B 型敞车的产品质量。

【相关文献】
[1]赵戈，钟宇光，张玄.C80B 型车体结构的强度及模态分析[J].应用科技，2013(5)：1-6.
[2]齐齐哈尔车辆有限公司.C80B 型运煤专用敞车技术交底报告[R].齐齐哈尔：齐齐哈尔车辆有限公司，2017：12-16.。