重型卡車不同厚度縱梁槽鋼合梁點焊工藝

本文著重介紹了重型卡車不同厚度縱梁合梁點焊工藝，通過優(yōu)化焊極組合及焊接參數，減少了內、外梁厚度相差較多情況下焊點熔核偏移現象，提升了焊接強度，同時提升了焊極利用率，降低了設備能耗。

重型卡車車架總成通常由左右縱梁總成及橫梁總成等零部件組合而成，縱梁作為車架最大的零部件，承受著卡車在行駛過程中各種沖擊載荷及復雜力矩，因而，縱梁的強度尤為重要?？v梁內外梁合梁作為增加縱梁強度的常用手段，同時，合梁作為縱梁加工中最重要環(huán)節(jié)之一，選擇一種加工工序少，勞動強度低，易于機械化及多品種批量化生產的加工工藝方式至關重要。

目前，國內重型卡車車架縱梁截面多為U字型直梁與變截面彎梁，材料多選用低合金高強度熱軋中厚度鋼板，厚度4～10 mm，材料牌號多為510L-690L，通過沖孔、壓型、切割、合梁及鉆孔等工序加工為成品縱梁。

縱梁槽鋼合梁點焊工序

合梁工序主要承擔縱梁總成透孔前內梁及外梁槽鋼合梁任務,生產線可實現自動化生產，由送料小車、磁力上料裝置、橫向鏈式進料道、翻轉機構、輔助工作臺、縱向送料滾道、點焊機主機、磁力下料裝置、出料小車及料架等組成，各部分通過控制系統(tǒng)有序進行動作。

1.工藝布局

內外梁合梁點焊線工藝布局圖如圖1所示，經上料磁力吊、翻轉機構及推料機構1運送至第一錕道，再經磁力吊運送至第二錕道，第一錕道與第二錕道由電動機控制絲杠可調節(jié)內外梁相對位置，外梁經推料機構2推至縱向滾道，內梁由磁力吊由第一錕道吊至外梁槽鋼中，經過點焊機焊接后，由下料磁力吊運送至下料小車。

2.槽鋼點焊

內梁裝入外梁后，焊極兩側有汽缸使得焊接處內外梁結合緊密，經過電阻點焊預壓、焊接、維持和休止4個階段，完成一個焊點焊接，經過合理焊點分布后完成縱梁合梁，為后續(xù)搖臂鉆透孔做好前期工藝準備。

3.焊接設備

焊接設備采用高壓三相次級整流變壓器，變壓器整體環(huán)氧澆注，絕緣等級相對較高;焊機變壓器內設熱保護器，當出現阻焊變壓器冷卻水水量不夠或阻塞，造成變壓器溫度升高到一定溫度時，熱保護器動作，焊機無電流輸出并報警。

焊接工藝參數制定

縱梁合梁采用雙面單點焊的點焊方法，這種焊接方法能對焊件施加足夠大的電極力，焊接電流集中通過焊接區(qū)，因而合梁時可減少焊件的受熱體積，提高焊接質量。

1.焊極選擇

由于內外梁為不等厚度的低碳鋼板，通常情況下，不同厚度不同材料焊接時，形成熔核不以貼合面對稱，而向厚板或者導電導熱性差的焊件偏移，厚度相差越多，現象越明顯，結果貼合面尺寸小于該熔核直徑，使得焊接強度降低。因此，當焊接內外梁厚度差距較大縱梁時，電極設計應當采用不同形狀上、下焊極焊接，與厚板外梁接觸下電極應當相對增大焊極端面，同時增大下電極冷卻水腔直徑，使得下電極散熱增強，而上電極相對焊接端面及冷卻水腔較小，溫度場向外梁一側偏移，使得貼合面熔核直徑增加，焊接強度相應提升。另外，可適當增加上電極有效焊接長度，以提高焊極使用壽命，焊接不同厚度組合內外梁時電極選擇如表1所示，電極1、2分別如圖2、圖3所示。

2.焊接參數確定

焊接參數的確定，主要考慮在保證焊點焊接強度前提下，降低飛濺，減小縱梁外表面壓痕(其深度要滿足(0.1～0.15)δ，δ為兩焊件中薄件的厚度)。主要的焊接參數包括：焊接電流、電極壓力與焊接時間，其中焊接電流對點焊質量影響最大，電流過大產生噴濺，焊點強度下降;焊接時間長短對點焊質量影響也很大，時間過長，熱量輸入過多也會產生噴濺，降低焊點強度;電極壓力過小，易產生噴濺，壓力過大時，使焊接區(qū)接觸面積增大，電流密度減小，熔核尺寸下降，嚴重時會出現未焊透的缺陷。一般認為，在增大電極壓力的同時，適當加大焊接電流或焊接時間以維持焊接加熱程度不變。合理的焊接參數選擇為加工中長期經驗、數據積累及點焊試片正拉試驗(見圖4)及剪切試驗(見圖5)所得。合梁焊接參數及對應單個焊點試片拉、剪損壞力如表2所示，通常情況下正拉及剪切破壞力達到60 kN，說明焊接參數選擇合理，焊接強度滿足要求。焊點外觀質量如圖6所示，成型良好無飛濺。

3.縱梁焊點分布原則

每根縱梁根據長度不同均需分布10～30個焊點不等，縱梁1 000 mm范圍內至少分布一個焊點，大孔周圍也需分布1～2個焊點，防止后續(xù)透孔軸向力過大開焊，內外梁前后端結合處也需分布至少兩個焊點，所布置焊點不能與孔位干涉。

結語

焊極組合的選擇及焊接工藝參數的優(yōu)化在合梁焊接中保證焊接強度的前提下，提升了焊接表面質量，降低了車間的能耗。針對8+4/8+5縱梁總成，在保證合梁焊點強度的前提下，焊點表面壓痕降低，焊接質量提升，同時電流強度降低25%/12.5%，電極利用率提升18%/10.5%，降低了設備能耗，提升了焊極利用率。