SGZ764／630刮板机机头架铆工装配工艺

崔海兵

（山西焦煤汾西矿业集团 设备修造厂，山西 介休 032000）

1 SGZ 764／630刮板机机头工艺分析

图1为SGZ764／630机头架结构示意图。764／630刮板机机头架属中型结构件，为焊接结构，与过渡槽连接，对称布置，焊接完毕后进行机加工，加工余量为5 mm，尺寸精度要求高，因此对加工余量的控制显得尤为重要。由于焊接结构件焊接变形大，机头架是刚性结构，变形后无法进行矫正，因此控制焊接变形很关键，这就对铆工装配工艺有了较高的要求。

图1 SGZ764／630机头架结构示意图

2 铆工装配工艺的制定原则

2.1 下料尺寸的控制

下料尺寸直接关系到结构件的尺寸精度和焊接精度。下料尺寸小，则焊缝组焊间隙大，填充材料多，电焊热量输入多，焊接变形相对就要大，一般焊接结构件组对间隙小于3 mm。

2.2 铆工装配胎具的精度

胎具的形位公差是保证结构件装配尺寸精度的关键，对中大型结构件，不但应保证其位置精度，而且还要保证其形状精度。一般中大型结构件装配胎具的尺寸偏差在2／1 000以内，而基准平面度在2 mm范围之内。

2.3 焊接收缩量的计算及焊接变形的控制

对焊接变形收缩量的影响因素较多，与坡口形式、装配间隙、焊接热输入、钢材厚度、焊接参数及实际焊缝的形状有关，所以焊接收缩量计算公式采用近似计算方法。

对SGZ764／630机头架结构进行分析后，确定影响最大的因素是中板组件和底板的焊接。中板组件及底板不开坡口，均为20 mm的角焊缝，焊接方式采用多层多道焊，所以采用无坡口角焊缝近似计算公式计算焊接收缩量y：

y＝－0.001 7x2＋0.023x＋0.843 3 .其中：x为板厚。

SGZ764／630机头架中板组件上、下板厚为40 mm，底板厚为70 mm，由于采用箱体结构和多层多道焊，焊接收缩量会比理论小，因此我们统一板厚为40 mm进行计算。计算结果为y＝2.9 mm。

3 工艺制定

根据以上工艺要求，我们制定了SGZ764／630机头架的铆工装配工艺：

（1）单件下料尺寸的控制：主要包括侧板、底板和中板组件的下料。对焊接变形影响最大的是中板组件，中板组件的上、下板下料余量为3 mm左右，中板组件组焊完后两侧尺寸以中线为基准加工尺寸至小于公称尺寸0.5 mm～1 mm，尺寸小一些是为了组装方便和保证装配尺寸。

（2）单件的矫正：由于是火焰切割下料，单件不可避免地存在热变形。由于机头架材料为Q345的厚板，因此采用机械矫正，为保证铆工装配尺寸的精度和铆接顺利，要求侧板的平面度控制在2 mm以内，其余控制在2／1 000以内（利用平尺校验）。

（3）组装基准面的加工：为了测量的准确，两侧板的底面和侧面（90°）留加工余量后刀校出基准平面（最好是两侧板点焊在一起成对加工）。

（4）气割电焊坡口：由于是焊接结构件，并且焊接后还要进行机械加工，因此焊接坡口要比图纸要求尺寸大5 mm。机头架本身强度要求高，坡口尺寸大，按图纸要求加大坡口尺寸后切割并校验尺寸。

（5）二次矫正：由于气割大尺寸坡口时，单件零件受不均匀加热会再次发生变形，因此须进行二次矫正。

（6）组装胎具的准备和划线：将一块边长为2 m、平面度在1 mm以内的60 mm厚的正方形钢板作为基准平面（或机加工），划出十字线和侧板内、外轮廓线。考虑焊接收缩量和便于铆工装配，轮廓内线比公称尺寸加大4 mm～5 mm。

（7）铆工装配尺寸的控制：在两侧板内侧平面上划出中板组件轮廓线，由于两侧板中板组件与底板形成箱体结构，焊接变形量很小，但中板组件上方是开放结构，焊接变形大，因此在铆工装配中，两侧板上方尺寸比底面尺寸再增加3 mm～4 mm（倒八字）。把两侧板点固后，校验对角线尺寸，按侧板划线尺寸把中板组件点固好，最后把连接板、筋板等零件按要求点制。点制完毕后校验尺寸，合格后进行电焊加固。

（8）焊接工艺加固：由于机头架上方是开放结构，因此在两侧板中板组件上方两端及中间增加工艺拉筋以减少焊接变形。

（9）焊接：焊接时应一次性焊完，中间不能停焊，采用多层多道焊，以减少焊接变形量。

（10）焊件的清理：等机头架焊接完全冷却后，将工艺拉筋气割掉，并清理飞溅物及电焊气割残留物。

焊接完毕后进行测量，焊接收缩量为3 mm，机头架上方尺寸比公称尺寸大1 mm，下面尺寸比公称尺寸大1 mm，完全符合图纸要求。

4 结束语

虽然焊接收缩量很难计算和控制，但通过合理地选择铆工装配工艺和反变形措施，并选择科学合理的焊接工艺，可以得到符合图纸要求的焊接结构件。

［1］ 谷同来，乔建军.HX＿D2型电力机车转向架构架焊接收缩量分析及应用［J］.中国铁路，2009（6）：31－33.

［2］ 唐慕尧.焊接测试技术［M］.北京：机械工业出版社，1988.

［3］ 王鸿雁，石岚.MT／T105－2006刮板输送机通用技术条件［M］.北京：中国煤炭工业出版社，2006.