铁路机车静液压油管焊接质量控制.pdfVIP

TechnologyHighlights 一 ， 概述 静液压油管是机车静液压系统中的进油、回油通 道。油管管壁厚度为3～5mm，外形多种多样，与接头 装配后差异较大，对焊工焊接技能要求高。管与接头在 焊接后存在以下几方面的问题：①焊接质量缺陷。②较 大焊接残余应力且存在较大的局部应力集中。③油管在 机车上组装时，由于强力组装而产生较大的拘束应力。 ④机车静液压系统复杂的工作条件等。在机车运行中静 压油管在焊缝区、焊接热影响区及应力较集中地方 (焊 缝焊趾区)易发生疲劳破坏，出现裂缝，导致漏油等质 量问题。 在2002年～2005年6月期间，我公司对静液压油管 接头裂漏问题一直在不断地整改，质量问题有所减少， 但每年仍有6～10起发生，影响了机车的正常使用，损 害了公司的质量声誉。 随着公司出1：3机车数量的逐步增加，为彻底解决 机车油管中管与接头焊接这一公司的惯性质量问题，自 2005年6月开始，我们再一次将机车静液压油管的焊接 质量作为课题进行攻关，最终取得了良好的效果。 二 原因分析 1．问题产生 机车静液压油管壁薄：高压油管壁厚为3～5mm， 低压油管壁厚仅为1．6～2．5mm。管与接头在焊接后存 在焊接残余应力、应力集中；油管在机车上组装后存 在较大的拘束应力；在机车运行中，油管需承受8～ 22MPa的工作压力及机车柴油机、冷却风扇和静液压马 达运行中传递的振动，导致在油管最薄弱的位置 (接头 与焊缝)产生开裂，并贯穿，引发漏油。 2．主要原因分析 (1)焊工无压力容器焊接经验或资质 机车油管 属于受压构件，工作条件较为复杂，不仅需承受高、低 温变化和高、低压变化，还需承受机车冷却风扇、静液 压马达和柴油机等传递的振动。管接头焊缝是油管结构 的薄弱区，在复杂的工作条件下，易发生疲劳破坏导 致开裂。而焊接操作人员大多具有中、高级焊工技能水 平，少数有压力容器焊接经验或资质，不能有效地保证 焊缝的高质量。 (2)工艺行程不合理 静液压油管的焊接行程划 分在总装车间。总装车间的机车总组装及电器装配能力 较强，而焊接能力在分公司内处于较低水平，且操作人 参磊 工热加工 生垡皇 兰堕笔 la WH m acl7IDtSt．com ．cn 整皇垫 lTechn。log)mghtights 员均无焊接压力容器的经验和能力。 E50l5焊条，焊接 电流达160～170A，焊接热输入过 (3)无明确的插入量要求，无法控制质量 由于 大，易出现焊缝凹陷、咬边及热影响区过热等问题， 工艺上对管件在接头体内的插入量无明确的要求，导致 增加了管接头焊接后的应力集中，降低了管接头的塑 操作者在装配中未对插入量进行严格控制，随意性大， 性和韧性。而且焊脚仅为3ram，焊缝承载厚度不足， 有的仅为3～5ram。管件在接头体内的插入量过小，不 机车运行时导致管接头在交变应力的作用下，在焊缝 仅易造成管接头焊缝熔深小，降低管接头及焊缝的强 的焊趾等缺陷处出现裂纹，如图3所示。 度，而且在工作中管接头焊缝将直接承受管内机油变化 的冲击力，极易在管接头焊缝的薄弱位置产生裂纹源， 引起开裂。管件在接头体内插入量的x射线探伤情况如 图1所示。 图3油管焊接后凹陷和咬边 1．咬边 2．凹陷 3．油管 4．焊缝 5接头体 (6)无x射线探伤要求 由于静压油管是插入式结 构 ，目前国内对此还没有射线探伤的有关规定