浅谈车架冷却器安装座装配焊接工艺

文 强奇东，姚国平，钱兵，王斌 中车戚墅堰机车有限公司

为了降低CDA5B1 交流传动内燃机车车顶零部件组装焊接台位制作成本，减少了用于定位以及控制焊接变形的工装设备，导致车顶间壁变形严重，车顶挠度超差，影响冷却器安装座的装配精度；冷却室侧壁上弦梁整体焊接变形严重，导致机车总组装过程中冷却器无法安装，需要火焰切割前后车顶间壁梁以扩大冷却室长度，修整冷却器安装座孔径尺寸，这样不仅削弱了车体的刚性，而且降低了冷却器的使用性能。本文以车架冷却器安装座装配焊接过程中的操作要点和注意事项与大家共同探究。

车顶零部件装配

调整车顶组装胎位挠度

车顶焊接变形如图1 所示，由于车顶与车底架以及车架侧壁零部件焊接变形不一致，导致车架总成过程中挠度无法完全吻合，需要使用螺旋夹紧装置缩小装配间隙，但是车顶与车架侧壁上弦梁难以完全密贴，动力室与辅助室车顶间壁高度不同，影响机车总组装过程中冷却器的整体安装。改造车顶零部件组装胎位，调整车顶整体挠度值，增加车顶前后两端间壁的压紧装置，严格控制焊接规范，改善车顶整体焊接变形。

图1 车顶焊接变形

控制车顶间壁零部件焊接变形

⑴控制车顶间壁蒙皮焊接质量。车顶分为两个单独结构，冷却器采用整体设计，镶嵌于两个车顶之间，冷却室前后车顶间壁零部件的组焊质量直接影响机车总成过程中冷却器安装座的装配精度以及冷却室的密封性能。车顶间壁零部件装配时，调整间壁焊接工艺，严格控制蒙皮正反两面的焊缝质量，保证车顶间壁的密封性能。

⑵控制车顶间壁共面度。通过平台检测车顶间壁框架共面度，使用手工火焰矫正并辅以5 吨秤砣压制，缩短矫正时间，提高火焰矫正质量，保证车顶间壁框架整体共面。

⑶改善车顶装配焊接质量。车顶零部件装配时，缩小冷却室前后车顶间壁与侧壁上弦杆及侧壁蒙皮之间的装配间隙，提高焊接质量，保证车顶间壁的宽度和垂直度，便于司机室与冷却器的整体安装。

车架总成

控制冷却室侧壁焊接变形

由于车架调修挠度再加上车架侧壁零部件装配挠度，导致冷却室侧壁斜撑变形严重，无法满足设计需求，影响冷却器安装座装配。改变侧壁零部件装配焊接工艺，在侧壁零部件组装时，斜撑与上节板以及上弦梁连接处采用点焊固定，待车架总成挠度调修后，根据现场情况火焰切割拆除固定焊点，修整斜撑的长度后焊接，有效提高冷却室侧壁刚性，保证侧壁上弦梁旁弯尺寸和平面度，便于冷却器安装座装配焊接。

车顶装配要求

车顶装配时，控制冷却室前后车顶间壁开档以及间壁拱顶梁和拱底梁的对角线尺寸，通过缩小车顶与车架侧壁上弦梁的装配间隙，保证车顶与冷却器顶部处于同一高度，满足冷却器整体安装要求，提高机车外观质量。

冷却室角钢装配要求

车架侧壁上弦梁上部以及冷却室车顶间壁侧面装配的角钢，必须处于同一高度，控制整体旁弯尺寸，双面焊接提高焊接质量，便于后续冷却器安装座装配，提高整体密封性能。

一次火焰矫正

通过手工火焰矫正，保证冷却室左右车架侧壁上弦梁旁弯尺寸和平面度，如图2 所示，便于冷却器安装座整体工装定位，缩小冷却器安装座装配间隙，提高焊接质量，控制侧壁上弦梁焊接变形。

图2 冷却室侧壁上弦梁火焰矫正

冷却器安装座装配

改造整体定位工装

根据冷却器前后尺寸改造安装座整体定位工装，如图3 所示，通过增加定位基准以及螺旋支撑装置缩小冷却器安装座与车架侧壁上弦梁的装配间隙，控制冷却器安装座上平面的平面度，提高冷却器安装座装配精度，缩短装配时间，提高焊接质量。

图3 冷却器安装座整体定位工装

制作控制焊接变形工装

冷却器安装座整体焊接变形严重，导致车架侧壁上弦梁旁弯和蒙皮平面度超差、冷却室左右宽度尺寸超差以及安装座定位孔整体偏移，增加了火焰矫正的工作量，影响冷却器的安装。为提高冷却器安装座装配精度，自制两个包含夹紧和支撑功能的工装，刚性固定控制冷却室车架侧壁上弦梁焊接变形，如图4所示，减少火焰矫正的工作量。

图4 自制工装控制焊接变形

冷却器安装座焊接

为了减少冷却器安装座的焊接变形，严格控制焊接规范，每个安装座先一面立焊，采用跳跃式焊接控制焊缝尺寸，再焊接另一面焊缝，提高冷却器安装座的焊接质量，改善冷却室侧壁上弦梁的焊接变形。

二次火焰矫正

待冷却器安装座焊缝完全冷却后，拆除用于控制侧壁上弦梁焊接变形的工装，检测安装座定位孔的左右开档尺寸以及冷却室侧壁上弦梁的旁弯和平面度尺寸，通过二次火焰矫正，满足机车总组装冷却器的安装要求。

冷却室侧壁蒙皮和雨檐装配

控制冷却室车架侧壁上弦梁相邻蒙皮连接处的装配间隙，增加熔焊深度，保证整体焊接质量，防止侧壁上弦梁再次焊接变形，便于冷却室蒙皮和雨檐装配，提高机车的外观质量。

检测

车架总成零部件整体组装焊接完成后，检测冷却器安装座左右开档尺寸以及车架侧壁上弦梁旁弯及蒙皮的平面度，保证后续冷却器的顺利安装。

结束语

通过优化冷却器安装座装配焊接工艺，控制了车架侧壁上弦梁焊接变形，改善了火焰矫正质量，提高了冷却器安装座装配精度，有效提高了机车的密封性能和外观质量。