基于数据分析的动力集中动车组车体底架组焊工艺

本文从动车组制造技术出发，以CRH5为例，重点介绍焊接技术在此车型中的运用环节，通过对比，提升我司对该行业的切入准确度，提高商务洽谈准确性。

一、动车组简介动车组是指速度在200 km/h及以上高速列车，它是高速铁路的主要技术装备。

动车组是包括机械、电子、控制及航空等现代技术的集中体现。

由于速度高，动车组的设计与开发中会遇到传统列车不曾有过的技术问题。

例如动车组车体结构及材料的轻量化问题、动车组流线形设计及车厢密封与隔音性问题等。

为了实现车体的轻量化，在车体设计时，普遍采用不锈钢和铝合金等轻量化材料。

采用不锈钢和铝合金制造车体，在我国铁道车辆制造业中还不普遍，对不锈钢和铝合金车体的制造还缺乏经验，再加上我国铁道车辆制造企业的产业化时间较短，其制造工艺有待进一步完善。

动车组车体结构分为两种，一种是两端部的带司机室车体(简称端车)，一种是中间的不带司机室车体(简称中间车)。

无论是端车还是中间车的车体，它们主要由底架、侧墙、车顶、端墙、车体附件(如车下设备舱等)组成。

对于端车车体而言还包括前罩开闭装置、前头排障装置和司机室头部结构。

二、动车组制造涉及焊接环节动车组可分为CRH1、CRH2、CRH3、CRH5和CRH380等型号，下面以CRH5为例，介绍动车组制造中涉及到焊接工艺的过程，以便指引我们下一步的工作。

CRH5型动车组采用铝合金车体，由12种与车体等长（55米）的铝合金挤压型材纵向焊接而成一个整体筒型承载结构，使用寿命30年。

CRH5型动车组车体主要包括中间车和端车，中间车是基础车，主要由底架、侧墙、车顶、外端墙、内端墙等大部件构成。

端车除了中间车的组成外，还包括走廊墙和端车端部结构。

表1：中间车组焊工艺列表组成结构尺寸材质组焊技术要求设备信息及型号底架热处理强化铝合金规范《200EMU铝合金焊接工艺参数WPS》；R部焊接《R部焊接试验WPS》；底架边梁自动焊《铝合金底架边梁自动焊WPS》；底架地板自动焊《底架地板自动焊WPS》。

内燃动车组底架装配组焊工艺分析发布时间：2022-07-06T06:54:02.450Z 来源：《福光技术》2022年14期作者：李长盛陶佳[导读] 控制内燃动车组底架装配的焊接收缩，保证底架装配生产的外形尺寸，提高底架装配一次交验合格率，降低返修率和返修成本。

大连机车车辆有限公司辽宁大连 116000摘要：本文主要通过对内燃动车组底架装配的结构特点和装配方式，通过对焊接方法、焊接材料及组焊工艺等方面进行研究和实践，总结出合理的工艺放量、焊接规范，并对制造过程中出现的工艺难点，采取了相应的工艺措施，控制内燃动车组底架装配的焊接收缩，保证底架装配生产的外形尺寸，提高底架装配一次交验合格率，降低返修率和返修成本。

关键词：底架装配工艺放量焊接规范工艺措施外形尺寸前言在机车生产过程中，底架装配中的各大部件的组焊方法、焊接材料及组焊工艺放量一直是钢结构分厂技术部工作的重点和难点。

通过研究和实践总结出合理的工艺放量和焊接规范，才能控制底架装配中各大部件的焊接收缩，保证各大部件的外形尺寸；从而杜绝各底架装配中各大部件焊接收缩量过大，导致底架装配外形尺寸无法满足图纸要求的问题。

1 结构分析1.1 底架装配结构分析内燃动车组底架装配主结构由底架Ⅰ端装配、柴油机座梁装配和底架Ⅱ端装配构成。

底架装配总长度为19805mm，图纸要求保证下差-5mm；上差+10mm，实际生产过程中要保证底架装配不许下差，因此底架装配实际上产公差是上差10mm。

长度19805mm保证上差10mm。

1.2 底架Ⅰ端装配结构分析底架Ⅰ端装配主结构由Ⅰ端端部装配、Ⅰ端旁承梁装配和Ⅰ边梁装配构成。

底架Ⅰ端装配图纸显示长度7781mm。

1.3 底架装配柴油机座梁装配结构分析底架柴油机座梁装配主结构是由中部结构装配、中部边梁装配和柴发机组安装座装配构成。

柴油机座梁装配长度为5900mm。

1.4 底架Ⅱ端装配结构分析底架Ⅱ端装配主结构是由Ⅱ端端部装配、Ⅱ端旁承梁装配和Ⅱ边梁装配构成。

动力集中型动车组牵引座组焊工艺分析1. 概述动力集中型动车组（以下简称动车组）采用了轻量化设计原则，大量使用折弯钣金件、薄板零部件，车体结构利用箱体结构、对称分布的方法优化布局。

同时选用Q460E高强钢作为焊接材料，在满足车体承载强度要求的同时，动车组极大程度上降低车体的重量，体现结构灵活、轻量化的设计理念。

在动车组车体组焊工艺，牵引座的焊后尺寸精度要求相当严格，被定义为B类尺寸。

其组焊质量是影响后续车体组装总成阶段法兰组件和牵引杆安装、整车称重调簧，甚至行车安全的重要因素。

必须采取合理的组焊工艺方法有效控制牵引座得组装、焊接质量，减少焊接变形，使焊后尺寸满足要求。

2. 牵引座组焊结构分析图1 牵引座组焊结构示意1.牵引座2.中间横梁组成3.限位座 4、7.垂向减震器座 5.枕梁 6、8. 抗蛇形减震器座动车组Ⅰ、Ⅱ端的牵引座结构相同，以Ⅱ端为例对牵引座组焊工艺进行分析。

牵引座组焊主要由牵引座、垂向减震器座、抗蛇形减震器座组成，如图1所示。

牵引座焊接在中间横梁组成上，限位座中心线横向尺寸为（3040±2）mm，限位座距枕梁中心线尺寸15mm，垂向减震器座与抗蛇形减震器座组焊在底架两侧边梁上，垂向减震器座的中心线与限位座中心线重合，抗蛇形减震器座安装面为带角度的斜面，其安装孔距限位座横向尺寸为（1083±1）mm，距底架地板高度尺寸（646±1）mm，枕梁引导销距底架中心线的纵向尺寸为（1055±1）mm。

牵引座和中间横梁组成之间的焊缝11HY,a3，焊缝质量等级为CPB，焊缝检测等级为CT2，图样技术要求中用***表示焊缝安全需求为中，按100%比例磁粉探伤。

3. 重难点分析（1）牵引座、抗蛇形减震器座、垂向减震器座安装平面均不在同一个平面上，且抗蛇形减震器座手工组装难以确定好定位基准，装配好的三部件之间横向尺寸难以得到相应保证，因此需要制作专用工装进行组装定位。

动车组车体底架制造工艺[摘要]分析高速动车组铝合金车体底架结构，探讨铝合金车体底架的制造工艺【关键字】高速动车组；铝合金车体底架；制造工艺引言现代高速动车组都采用了车上载客，动车的大部件（牵引、制动、控制等系统）吊装在底架的安装方式。

因此动车车体底架的受力、结构非常复杂。

对底架的制造精度要求高，加大了底架的制造难度。

下面以CRH3型动车组为例，对铝合金车体底架制造工艺进行分析。

1、动车组底架组成高速动车组车体底架结构为全铝结构，主要由边梁、底架前端、地板组成、隔墙等部件组成。

其主体材质为6005A，化学成分见表1。

2、动车组底架制造工艺分析2.1动车组底架制造难点2.1.1底架长25m，宽3.11m。

动车组底架精度高，技术要求：底架组成后长度偏差为±5mm（以车体横向中心线为准），宽度偏差为±2 mm（以车体纵向中心线为准），车钩板与中线垂直度≤2mm，动车组焊接后底架平面度≤2mm/m。

2.1.2动车组底架焊缝位置复杂，焊缝长。

边梁与底架间的焊缝长20m，边梁、底架前端连接处焊缝由于结构的原因焊接量大，为交叉焊缝，热影响区集中。

2.1.3底架面为动车组大部件安装座，定位基准高，尺寸偏差影响车下部件安装，超差后无法处理。

2.2控制底架质量的措施：针对动车组底架的结构特点为提高质量、控制变形必须制定合理的制造工艺。

2.2.1采用大吨位变位机及底架组焊工装，在载重状态下能实现360°范围内的不同角度的翻转及定位，确保焊缝能够在最有利的位置进行施焊，同时工装具有足够的刚度及强度，保证底架焊后的尺寸要求。

2.2.2制定合理的焊接调修工艺，焊接顺序。

根据铝合金车体的结构特点制定了：首先点焊定位，对长焊缝采用逆向段焊，部分焊接区域进行预热；严格控制调修温度等措施。

采取反变形法、合理的装配和焊接顺序来控制变形；利用工装设备采用刚性固定法来控制变形。

针对底架焊缝复杂、焊接量大等特点制定详细的焊接顺序计划，来完成正、反面焊缝的焊接。

动车组铝合金车体底架焊接变形控制方法探究摘要：底架的支撑结构对高速动车组的运行至关重要，高速动车组运行稳定、安全与否和底架牢固性密切相关。

经过长期的科研选型，高速动车组底架材质大多为铝合金，而在工程实践中研究表明，铝合金车身底架在焊接中很容易产生变形，其也为铝合金车体底架生产期间需着重解决的问题。

仅有在底架焊接工艺满足其生产需求的基础上，才可实现底架生产成本的降低，因此，相关部门及技术人员需持续革新、优化底架结构焊接工艺，并将形变量维持在合理区间内，从而推动我国铁路运输事业发展。

本文对高速动车组铝合金车体底架焊变形控制工艺及效果进行分析，期望对相关从业者有所启发。

关键词：高速动车组；铝合金车体底架；焊接；变形控制随着中国国力提高和铁路业务的蓬勃发展，高速动车组逐渐成为民众日常生活的必备交通工具。

近些年，动车组底架焊接工艺也取得较大程度的进展，焊接材料、焊接后使用寿命等都大幅提升。

但高速动车组底架材料主要为铝合金，其在焊接中易产生变形问题，进而影响焊接效率。

因此，对高速动车组铝合金车体底架焊接变形控制展开研究具备较强的现实意义。

1车体底架焊接变形分析高速动车组底架材料大多为铝合金，但结构大多为框式结构，底板、边梁受结构不同限制，其在使用材料上具有一些不同，但仍采用热处理强化铝合金材料。

这种材料具有导热、热膨胀系数大、温度低等特性，因而导致这种材料在焊接中具有较高的变形可能性，其也为底架焊接变形产生的重要因素。

高速动车组底架加工过程十分复杂，主要包括预组端部底架、组焊底架框架、安装底架框架零件、地板铺设等。

综上所述，底架焊接工作量极高，焊接接头众多，且焊接材料多是厚板，因此，使得焊接后出现很大形变，同时技术人员在焊接期间无法对尺寸进行有效把控，特别是对底架半宽尺寸把控上难度极高。

底架半宽尺寸对底架长度、宽度、边梁垂直角度、整体平面度等存在直接影响，所以，底架焊接变形控制中，相关人员应加强对半宽尺寸形变量的管理，以便对底架整体焊接质量予以保障。

2021.03科学技术创新中国标准化时速350公里动车组底架前端裙板焊接工艺方法介绍宋帅帅田宝李林姜东伟(中车长春轨道客车股份有限公司,吉林长春130000)1工作准备1.1检查作业环境:温度大于等于18℃,湿度小于等于60%。

焊接时不允许开门和窗。

1.2检查工装定位,压臂等。

1.3检查福尼斯焊机运行是否正常,检查三元气30%H e+150ppm N2+余A r气体流量18-22L/m i n,再试板上完成试焊。

1.4检查料件表面质量及尺寸,R T射线探伤焊缝料件要酸洗去除油污。

1.5图纸版本确认。

1.6准备风动工具碗刷机、直磨机、角磨机及防护面罩(如下图)2操作流程2.1组焊前端板与底部横梁之间的R T焊缝用干净的擦布沾取酒精对前端板坡口及底部横梁的垫板槽进行擦拭,去除料件的油污,然后再用不锈钢碗刷机对坡口周边和垫板周边25m m范围进行打磨,去除氧化膜。

组对间隙始焊端4m m,终焊端6m m.定位焊段焊焊接参数电流185A,电压22V。

(如下图)组对段焊焊接参数翻转变位机至R T焊缝处于PA位置,利用火焰加热采用中性焰对焊缝周边预热100℃,焊接R T焊缝打底焊采用停顿技法运调焊接,焊接电流230A,电压22V。

焊接过程中采用走小步,向前走步时腰部发力,胳膊支持借力,保持焊枪正常运调身体向前移动,一枪完成整条焊缝的焊接,保证焊接质量。

(如下图)R T焊缝焊接参数利用不锈钢碗刷去除打底层的黑灰后焊接填充焊,采用画圈手法运调焊接,焊接电流220A,电压22V。

2.2组对腹板先组对腹板上的垫板,段焊焊接电流185A,电压22V。

修磨起弧收弧弧坑缺陷后上胎组对。

组对段焊焊接参数同上。

焊接完成后利用自制压块配合工装压臂压紧工件。

(如下图)摘要:中国标准化动车组是我国自主研发制造的高铁复兴号列车,具有完全自主知识产权,达到世界先进水平的动车组列车。

底架前端裙板是列车车体牵引部位牵引梁组成部件的一部分,属于列车车体制造中的关键工序。

新型动车组铝合金车体底架制造工艺探讨摘要：新型动车组铝合金车体底架在制造组成焊接的过程当中,可能会出现很多的问题,例如可能会出现车体底架的前端发生下翘以及变形的情况抑或是车架端部的材料发生波浪型的形变。

这些问题对于新型动车车体底架的制造是相当麻烦的，本文对新型动车组车体的底架结构以及底架制造的工艺进行具体的分析介绍，并且提出了一些解决底架的关键组件在制造焊接过程中发生形变的措施，最终能够实现新型动车组的高质量高效率生产。

关键字：车体底架制造；制造焊接变形问题；制造工艺1 新型动车组车体底架组成结构介绍新型动车组车体结构使用铝合金材料，由各个部分焊接而成。

而在车体底架这一重要的支撑结构部件上，将CRH3以及CRH5型底架的优点充分集成结合了起来，底架的主要组成部分有端部缓冲梁以及空气动力学前段、边梁、横梁、地板等。

在新型动车组车体底架的组成结构中，有两个比较关键的部件，一是端部缓冲梁，二是空气动力学前端。

这两个部件的主要作用是为车钩建立连接并且承载不同的车厢之间力的传递。

这两个部件是车体底架结构的重中之重，其制造和装配的质量的好坏，直接决定了整个动车组在实际运作过程当中的安全性能和稳定性能。

因为它们的结构较为复杂，组成的部件也比较多并且有很多的焊缝，在制造焊接的过程当中，很容易出现变形的情况，因此制造出尺寸参数合乎设计要求的端部缓冲梁和空气动力学前端组件，从而降低部件的焊接变形情况是当前新型动车组车体底架制造工艺的关键。

2 车体底架制造工艺介绍与分析2.1 底架制造工艺设备的选用新型动车组车体使用的材料都是铝合金，构建了全铝合金材料车体。

由材料的选型可以确定在制造组焊车体底架的过程中选用的设备型号，使用MIG焊接机器来完成车体底架的焊接工作，在焊接过程中也使用了保护气体，为了保障焊接的安全，使用的是氩气，氮气和氦气三种惰性气体混合的保护气。

在对车体底架进行组成焊接制造的过程中，由于动力学前端和端部缓冲梁的结构相对特殊，并且在组焊过程中容易发生形变，因此采用的工装方式是将翻转工装和反装焊接工装相结合的方式来进行焊接制造。

FXD3-J型160公里动力集中动车组空心轴焊接及修复陷及分析发布时间：2022-08-19T10:05:38.658Z 来源：《科学与技术》2022年30卷4月7期作者：刘峰王吉新闫卓[导读] 为提高公司的竞争力和铁路大提速，我公司研制出FXD3-J车型刘峰王吉新闫卓大连机车车辆有限公司钢结构分厂摘要：为提高公司的竞争力和铁路大提速，我公司研制出FXD3-J车型，该车型转向架上应用的一个重要部件就是空心轴。

由于空心轴的生产是由30CrMo材质的三爪盘与轴身焊接而成，而30CrMo材质的焊接是一个易出现焊接问题的难点，故在这里对MAG焊在FXD3-J电力机车转向架空心轴焊接修复中产生的焊接缺陷进行详细的分析。

关键词： MAG；空心轴；FXD3-J；焊接缺陷；30CrMo；工艺参数；层间温度前言FXD3-J型电力机车是国家为适应铁路提速而制造的干线大功率电力机车，空心轴是机车转向架的一个重要部件，而空心轴是连接两轮对之间的部件，故对空心轴的生产质量要求极高。

空心轴是由30CrMo的三爪盘与轴身焊接而成。

而30CrMo材质的焊接性较差，主要是在焊接过程中，热影响区的脆硬倾向比较大，接头的热裂纹比较敏感，尤其厚度在12mm以上，随着厚度的增加焊接性能变得更差，而空心轴的壁厚恰恰是12mm以上达到24mm。

最常见的缺陷就是裂纹、气孔未熔合与条状夹渣，现就空心轴焊修中产生的焊接缺陷等方面进行详细的分析。

1．焊接性分析1.1 空心轴是由30CrMo材质的三爪盘与轴身焊接而成，就有必要了解30CrMo钢的主要特性，30CrMo钢是中碳调质钢，具有较高的强度和韧性，淬透性较高，在油中临界淬透直径15～70mm，钢的热强度也较好，在500℃以下具有足够的高温强度，但在550℃时其强度显著下降，由于合金元素含量较高，焊接性能较差，并在焊前需预热到250℃以上，钢的切削性能才良好，便于机械加工，冷变形时塑性中等，热处理时在300～350℃范围有第一类回火脆性，有形成白点的倾向。

基于数据分析的动力集中动车组车体底架组焊工艺摘要通过对动力集中动车组车体底架组焊工艺进行分析，从底架的装配、焊接、调修三个方面系统地提炼了底架的组焊工艺。

关键词车体底架；装配；焊接；调修Abstract By analyzing the assembly and welding process of under frame of carbody of rapid transit with concentrated power，this paper refined the assembly and welding process of under frame systematically in respect of three aspects of assembling，welding and correcting.Key words Under frame of carbody；Assembling；Welding；Correcting 引言為了适应国内客运机车发展方向，公司研制了时速160公里动力集中动车组。

该机车为了实现在高速客运线路上运行，对机车轻量化要求特别高，因此机车底架采用低合金高强钢Q460E材料，板厚多为5mm到10mm。

本文针对新材料在车体底架上的应用，从底架的装配、焊接和调修三个方面对动力集中动车组底架组焊工艺进行分析。

1 底架结构分析底架结构由前后端牵引梁、枕梁、左右边梁、变压器梁以及各种横梁、纵梁组成（见图1）。

底架横梁、纵梁较多且梁体受力要求大，变压器梁由前后两个变压器横梁组成，底架组装时需要保证前后变压器梁之间的相对尺寸；牵引梁与边梁连接处为平对接。

底架部件全部为薄板结构，容易产生焊接变形。

2 工艺难点分析通过对底架结构进行分析，总结出主要存在以下工艺难点：a.如何保证两个变压器横梁组装后的尺寸满足公差要求；b.牵引梁与边梁对接处板厚为5mm，为保证对接焊缝熔深，对接错位应不大于0.5mm；c.底架上表面平面度要求不大于3mm，要求横梁、纵梁对接错位不大于0.5mm；d.母材材质为Q460E钢板（化学成分见表1），焊接性能需进行工艺验证；e.底架梁体调修时，薄板用火焰加热会出现难以预知的变形[1]。