关于GN70型粘油罐车钢结构试制工艺总结

1、前言

本人根据GN70型粘油罐车钢结构的结构特点、图样及技术条件等分别作出各部件工艺分析，并结合货车制造厂的工艺装备、检测器具，在试制过程中采取针对性的必要的工艺措施，并进行相关的焊接试验，做出焊接工艺评定，保证了工艺分析中提出的问题得到有效的解决。对于在试制中发现的问题，在今后批量生产中应加以改进，从上一道工序进行控制，从下料开始，多方面考虑如焊接变形量、预挠度设计，组装工艺性等，设计出合理的工艺方案，保证试制产品质量，为产品认证及批量生产提供前提条件。

2、产品特点

GN70型粘油罐车是内置加热管路系统、上装下卸型装用粘油介质的铁路专用罐车。该车采用无中梁全钢焊接罐体整体承载结构，主要由罐体装配、牵枕装配、加热管路装配、排油装配及吊托装配等部件组成。

3、工艺分析

3.1牵引梁装配

牵引梁装配采用高强度耐大气腐蚀热轧310乙字型钢组对焊接、铆接、调修可采用成型的中梁生产线，根据GN70型罐车结构特点，牵引梁钻孔及铆接质量会影响心盘距变化，罐体为中间下垂形要考虑牵引梁挠度变化。

3.2牵枕装配

牵枕装配由牵引梁、侧梁、枕梁、端梁等组焊而成，采用牵枕装配（一位）、（二位）分离式，组对质量是关键，由于焊接变形等而造成的累积公差会影响整车组装质量，需要工艺保证各个组对尺寸。

3.3罐体装配

3.3.1板材下料。GN70型罐车设计为上下罐板拼接，且允许不超过8环拼接形式，我公司对GN70罐体采用环形对接拼板结构，根据板料宽度采用6环对接结构，既能充分利用板料的利用率又能适当降低焊接工作量，板料滚筒成形组焊成罐体，对焊缝的焊接要求较高，试制时，首先考虑下料精度来控制焊缝间隙，其次考虑生产装备、焊接工艺能否满足罐体成形后的各种技术要求。

3.3.2罐体装配。该车无中梁罐体整体承载的结构，使罐体各筒体间连接焊缝的焊接质量成为尤为关键的环节。试制前需做好相关焊接工艺试验，确定焊接工艺参数，制订焊后检验措施，做好焊工培训。

罐体拼接有严格的技术要求，筒体组对每环纵焊缝错开，对罐体纵环焊缝焊接要采取相关工艺保证质量，并做焊后质量鉴定。

3.4加热管路装配

加热系统采用内加热装置，组焊在罐体内下部，排管组成与支撑组成组对易产生变形，置入罐体造成支腿与罐体接触不良，仅靠加垫达不到组对要求，易形成强力组装，针对这一预知问题，决定采取必要的工艺工装保证组对质量。

3.5牵枕装配与罐体装配组成

GN70型罐车采用无中梁全钢焊接罐体整体承载结构，牵枕装配与罐体装配组对精度是保证全车质量的关键，提供相关工艺装备，严格控制底架长度、心盘距、对角线差、枕梁中心线对角线差、两侧梁水平差及两牵枕装配纵向中心线偏差

3.6侧梯及走台装配

该车采用侧梯结构，罐顶设有工作台和防护栏杆。改用新型走板支托，焊接部位加长，结构更加合理，两端加装走板卡，使走台装配安装提高了安全性及可靠性。

4、工艺技术准备

4.1焊接工艺试验

试制前做了排管组成焊接试验，解决了焊缝根部焊透问题、罐板埋弧焊焊接试验，确定对接间隙、背面清根工艺等。针对人孔等罐体组件与罐体焊缝易出缺陷的问题，做了气保焊与手弧焊的对比试验，确定了用手弧焊代替气保焊的焊接方法。

5、试制工艺过程与工艺措施

5.1牵引梁装配

牵引梁组对、焊接、铆接、调修等均采用已通过部级认证的乙字钢中梁生产工艺，调整乙字钢中梁生产线夹紧定位装置及各定位挡保证牵引梁全长、心盘距等尺寸，确保了牵引梁装配工艺。

5.2牵枕装配

牵枕装配组对时采用小底架组对胎设置夹紧定位装置（即1、2位牵枕装配由工艺中梁连接同时组对），严格控制底架宽度、端梁与枕梁中心线对角线差、两侧梁水平高度差、侧梁旁弯及下垂等主要工艺尺寸。组焊时采用工装卡具夹紧工艺保证组装质量，牵枕装配组焊完成后，利用牵引梁上部切割弧度检测样板、牵引梁枕梁内侧端部切割弧度检测样板进行切割分离，对枕梁腹板与牵引梁装配间焊缝进行了100%的磁粉检测，满足JB4730.4的I级要求。检测后，保证了牵枕装配1、2位组对及焊接质量。

5.3罐体装配

5.3.1板材下料。板材下料时采用“一对一”端板式，待罐体端板外购进厂后，根据罐板图纸展开图及端板的外形尺寸，修正各环板材的下料尺寸，并采用数控切割机进行下料，大大提高了下料精度，采用校平机对板料进行校平，对需滚弧的连接板采用展开下料模压成形，保证了板料切口整齐平滑，变形量小，质量可靠，每环板料下料时同时即确定顶部中心线、底部中心线位置并打上标记。

5.3.2罐体装配。罐体装配时为保证组对质量，筒体组对时严格对准顶部中心线、底部中心线，同时错开每环组焊纵焊缝。罐体纵环焊缝焊接均采用埋弧自动焊双面焊接，组对时保证不大于2mm的组对间隙，先焊内部焊缝，用碳弧气刨清根，用手砂轮打磨防止夹碳，后焊外部焊缝。为保证焊缝质量，增加了环焊缝焊后超声波探伤检测工序，做到以工艺保质量。

5.3.3罐体各零部件装配。人孔、安全阀孔、进汽管孔、排油阀座孔开口位置要准确。焊接各个垫板时，避免出现焊缝与罐体纵环焊缝重合，如出现可适当调整垫板尺寸。

5.4加热管路装配

排管组成采用专用工装组对，采用专用焊接工装定位，实现平位置焊接。焊接采用多层焊，选用不同直径的焊条焊接，即保证完全焊透，又保证工作效率及焊接质量，焊后，焊缝经磁粉探伤检测合格。

采用排管组成与支撑组成组装胎进行排管组成组对、支撑组成组对，压紧夹紧装置。组对后进行排管组成及支撑组成组焊。排管组成后进行1.2MPa水压试验，保证了加热管路组成的组对质量和焊接质量。

5.5牵枕装配与罐体装配组成

为保证牵枕装配与罐体装配组对质量，使组对工作在组对胎上完成，并利用夹紧定位装置，用升降装置调整罐体与各梁间隙及底部中心线与牵枕装配纵向中心线偏差。为保证牵引梁与罐体组对间隙，采用现场研合枕梁上盖板与枕梁腹板和侧柱，之后研合连板（一）、连板（三）及楔形连接板，罐体与牵枕装配焊接须加配重在整体转胎上进行，保证了组装焊接质量。

6、试制中发现和应注意的问题

6.1排油管座与罐体装配组焊时，由于焊接应力影响及排油管座内腔壁薄因素，排油管座易出现裂纹，建议增加磁粉探伤工序，及时发现问题，保证产品质量。

6.2罐体装配与牵枕装配组对时，罐体与底架各梁间须研配。由于枕梁腹板、筋板、侧管下料时留有余量，研配时可能将释放焊接应力的倒角去除掉，今后生产中应注意，研配后留出倒角。

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