机车零部件焊接加工

大同机车技师学院示范校建设项目教材丛书

机车零部件焊接加工

扈成林扈志庆张玉博编著

中国铁道出版社

年北京

2015·

内容简介

全书以二氧化碳气体保护焊操作为主线共编排四个项目十一个任务包括薄板

,,

的形坡口对接焊中厚板的形坡口对接焊型接头形坡口角接焊型接头

I、VTI、TV

形坡口对接焊等本书按照咨询计划决策实施检查评价的任务导向教学六环

。、、、、、

节组织编写体现教学过程与生产过程对接的职业教育理念且书中插入大量的实际

,,

操作图片语言通俗简明易懂本书既可以作为中等职业学校专业教材也可供企

,,。,

业培训使用

。

图书在版编目(CIP)数据

机车零部件焊接加工扈成林等编著北京

/.—:

中国铁道出版社

,2015.9

大同机车技师学院示范校建设项目教材丛书

()

ISBN978-7-113-20618-5

机扈机床零部件焊接

Ⅰ.①…Ⅱ.①…Ⅲ.①--

工艺技术培训教材

--Ⅳ.①U260.6

中国版本图书馆数据核字第号

CIP(2015)141647

大同机车技师学院示范校建设项目教材丛书

书名:机车零部件焊接加工

作者:扈成林扈志庆张玉博

策划:江新锡徐艳

责任编辑:张瑜编辑部电话:

封面设计:王镜夷

责任校对:王杰

责任印制:郭向伟

出版发行:中国铁道出版社北京市西城区右安门西街号

(100054,8)

网址:

印刷:虎彩印艺股份有限公司

版次:年月第版年月第次印刷

201591201591

开本:印张字数千

787mm×1092mm1/16:17:429

书号:

ISBN978-7-113-20618-5

定价:元

70.00

版权所有侵权必究

凡购买铁道版图书如有印制质量问题请与本社读者服务部联系调换电话发行部

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:(010)51873659,(021)73659,(010)63549480

前言

随着当前经济的发展和社会的进步,社会对于专业性、职业性人才的需求扩

大、要求也随之提高,职业院校对于职业人才的培养也越来越重视和关注。教学

是职业院校的工作核心,通过教学能使学生掌握知识、形成技能,而教材是进行教

学活动的基础工具,是知识和技能的有效载体,教材建设是国家中等职业教育改

革发展示范学校建设的重要内容。校本教材以其独具的特色实现对国家和地方

教材的必要补充和完善;是以中职教学课程目标为指导思想,以本校学生实际情

况为根据,以学校办学特色为导向,与具体的专业紧密结合的实用型教材;是依据

职业院校学生的成长规律与学校的办学优势自主开发的课程系统,教学内容更具

灵活性和针对性。

作为国家中职示范校建设单位的大同机车技师学院(大同机车高级技工学

校),成立了专业教材建设开发组,设计开发了符合技术技能型人才成长规律及反

映经济发展方式转型、产业结构调整升级要求的新理念、新知识、新工艺、新材料、

新技能的改革发展示范校本教材。

本书遵循人社部《一体化课程开发技术规程》,以《焊工职业标准》为依据,本

着够用、适用的原则,以机车生产典型工作任务为载体,以工作过程导向为主线,

将任务所涉及的知识点与相关知识进行链接。本书按照由简到难的认知规律由

四个项目十一个任务组成,每个任务按照企业岗位完整工作过程进行组织。

本书由扈成林编写,扈志庆负责提供焊接技术参数和操作实物图片,张玉博

负责提供知识点和习题,张晓磊、孙科、吴众、吴国华也参与了部分章节的编写,在

编写过程中还得到了国家级焊接技术竞赛裁判员高级工程师苏原栋、范绍林、天

津大学李桓教授、大同电力机车焊接实验室主任郑卫军、辽阳技师学院王德军、盘

锦北方工业学校李长久老师以及企业工程技术人员燕飞、褚玉玲、王洪军、王大龙

的大力支持与指导,在此表示衷心地感谢。

由于我们的水平有限,经验不足,在教材的编写中难免出现缺点和错误,恳请

读者提出宝贵意见。

作者

年月

20154

目录

项目一机车薄板部件的焊接……………………

1

任务一顶盖蒙皮平对焊………………………

2

任务二司机室前脸立对焊…………………

19

任务三侧墙蒙皮横对焊……………………

41

项目二机车构架侧梁及横梁筋板的焊接……………………

57

任务一构架侧梁筋板平焊…………………

58

任务二构架横梁筋板立焊…………………

74

任务三构架横梁筋板仰焊…………………

92

项目三机车构架侧梁及横梁的组焊…………

111

任务一构架侧梁立组焊……………………

112

任务二构架侧梁平组焊……………………

135

任务三构架横梁立板修补焊………………

158

项目四机车底架侧梁立板组焊………………

182

任务一侧梁立板单边坡口对接平焊…………………

50°182

任务二侧梁立板单边坡口对接横焊…………………

50°203

附录一钢熔化焊焊工技能评定……

(GB/T15169—2003)221

附录二铁路应用轨道车辆及其零部件的焊接第4部分:生产要求

(GB/T

………………………

25343.4—2010)250

附录三铁路应用轨道车辆及其零部件的焊接第5部分:检验、试验及文件

……………

(GB/T25343.5—2010)260

参考文献…………………………

268

项目一机车薄板部件的焊接

机车由机械部分电气部分和空气管路系统三部分组成

、。

机械部分包括走行部和车体

。

走行部是承受车辆自重和载重在钢轨上行走的部件由轴或轴转向架以及安装在其

,23

上的弹簧悬挂装置基础制动装置轮对和轴箱齿轮传动装置和牵引电动机悬挂装置组成

、、、。

车体用来安放各种设备同时也是乘务人员的工作场所由底架司机室台架侧墙和车

,,、、、

顶等部分组成整个车体是由各种型钢和钢板焊接而成的在车体上选用的多数为薄钢板如

。,,

顶盖侧墙司机室均由型钢骨架和薄钢板焊接而成车体部分实物图如图所示

、、。1-0-1。

图车体部分实物图

1-0-1

1

任务一顶盖蒙皮平对焊

顶盖是机车车体的重要组成部分主要由角钢骨架和钢板蒙皮组成顶盖蒙皮采用钢

,3mm,

板拼接经过焊接而成现大同电力机车有限责任公司需要外协焊接加工一批机车顶盖蒙皮焊

。,

后要求不能漏雨工期为图纸和技术要求已下发至学校焊接专业请根据要求完成任务

,20d,,。

表1-1-1顶盖蒙皮平对焊任务单

任务名称顶盖蒙皮平对焊工作号

批量单件工时完成期限

20820d

材料型号规格尺寸

Q3454432×2682×4

任务准备焊机焊丝角磨机撬棍手锤钢卷尺焊缝测量尺等

NBC-350、ER50-6、、、、、

劳动组织铆工人焊工人检查人

2,2,1

技术要求焊缝表面不允许有裂纹未熔合夹渣气孔等缺陷

、、、

执行标准铁路应用轨道车辆及其零部件的焊接

《》(GB/T25343—2010)

下达人签字年月日接受人签字年月日

图顶盖蒙皮平对焊施工图

1-1-1

2

表1-1-2顶盖蒙皮平对焊加工工艺卡

车间

大同电力机车顶盖蒙皮平对焊

文件编号工段

有限责任公司加工工艺卡

第页共页

加工周期部件图号

工艺过程及技术要求

加工工序零部件名称

、

单件钢板辊平在辊辊床平面度小于

(1),13,1mm/m。

单件钢板下料等离子切割下料

(2),。

拼装固定焊间隙每点固一点固定点长

(3),1.5~2mm,500mm,

25mm。

焊接由两名焊工从焊缝中部向两端焊接

(4),,。

外观检查不得有气孔夹渣裂纹等缺陷咬边深度小于

(5),、、,

0.5mm

编制工艺审查

校对审定

审核批准

标记处数更改文件号签字日期标准审查实施日期

一、焊接场地安全

凡从事焊接生产的车间班组必须加强安全教育制定切实可行的安全措施并组织有关

、,,

人员对安全工作定期进行检查焊接车间场地必须配备完好的防火器材通风装置和弧光防

。、、

护等设施并符合管理要求

,“6S”。

焊接场所应符合

:

必须备有防火设备如砂箱灭火器消防栓水桶等

(1),、、、。

易燃物品距焊接场所至少若无法满足规定的距离时可用石棉板石棉布等遮

(2)5m。,、

盖好防止火星落入

,。

易爆物品距焊接场所至少

(3)10m。

3

二、二氧化碳气体保护焊工作原理

二氧化碳气体保护焊是通过电极与母材间产生的电弧熔化焊丝及母材形成熔池和焊缝

,

金属的一种先进的焊接方法电极电弧和焊接熔池是靠焊枪喷嘴喷出的保护气体来保护以

。、,

防止周围大气的侵入对焊接接头区域形成良好的保护效果的二氧化碳气体保护焊工作原

,。

理示意图如图所示

1-1-2。

图二氧化碳气体保护焊工作原理示意图

1-1-2

三、二氧化碳气体保护焊的特点

图二氧化碳气体保护焊的特点

1-1-3

4

四、二氧化碳气体保护焊在机车制造中的应用范围

图二氧化碳气体保护焊在机车制造中的应用范围

1-1-4

一、填空题

焊具有成本低抗孔能力强适合薄板焊接易进行焊等优点

1.CO2、、、。

二氧化碳焊缝扩散氢含量少小性能好

2.,,。

二氧化碳气体具有冷却作用二氧化碳电弧能量工件受热面积小

3.,,,

小

。

二氧化碳高温分解成和氧化性较强所以能力强

4.COO2,,。

易燃物品距焊接场所至少易爆物品距焊接场所至少

5.m,m。

管理包括清理安全

6.“6S”、、、、、。

二、选择题

下列气体中是焊接过程中的有害气体

1.,()。

氧气一氧化碳二氧化碳氮气

A.B.C.D.

下列辐射不属于焊接的弧光辐射的是

2.()。

射线可见光红外线紫外线

A.XB.C.D.

电光性眼炎俗称

3.()。

红眼打眼迷眼风眼

A.B.C.D.

易燃物品距焊接场所至少

4.()。

A.1mB.3mC.5mD.10m

易爆物品距焊接场所至少

5.()。

A.10mB.5mC.8mD.3m

下列选项不是焊的优点

6.()CO2。

5

焊接成本高生产效率高使用范围广操作简单

A.B.C.D.

下列是制定作业方案的原则

7.()。

工艺复杂周期较长成本较高安全第一

A.B.C.D.

属于

8.Q345()。

低碳钢高碳钢

A.B.

普通碳素结构钢奥氏体钢

C.D.

首先看技术要求一般技术要求提出焊接方法焊接材料和整体验收标准

,、;

再看标题栏一般标题栏都标明了每一件号的材质尺寸数量

,、、;

三看总图总图反映整个产品的大致结构看各部件的结构轮廓接头形式坡口形式焊

,,、、、

接符号等

;

四看零件图对于复杂的图纸都有零件图零件图能清楚地表示出各零件的大小形状以

,,、,

及坡口的形式和尺寸

。

图纸四部分相互比较对比综合分析

。

板材厚度碳当量CE在之间焊接性较好无需预热等特

1.Q345,4mm,0.4%~0.6%,,

殊措施其中表示表示

。Q,345。

焊机型号中表示表示表示表示

2.NBC-350,N,B,C,350

。

顶盖蒙皮的材料尺寸为

3.mm。

顶盖蒙皮的材料是材料的抗拉强度是

4.,。

施工图中符号代表什么含义

5.,?

6

顶盖是机车车体的重要组成部分主要由角钢骨架和钢板蒙皮组成供货钢板宽

,3mm。

度长度由于顶盖尺寸较大蒙皮拼接焊缝较长焊接应力大变形也会大但

1.2mm、6mm,,,、,

采用二氧化碳气体保护焊会减小焊接应力又由于蒙皮板厚较小焊接规范不易太大用小规

,,,

范保证焊透蒙皮即可以下板厚不开坡口

3mm,6mm。

钢属于低合金钢但根据碳当量估算CE在之间淬硬倾向不明显

Q345,,0.4%~0.6%,,

焊接性良好无需采取特殊工艺措施但焊缝位于空间水平位置熔池受重力作用易下坠工

,。,,

艺参数选择不当或操作焊条角度不当都会造成焊缝背面焊瘤甚至烧穿焊缝正两面两侧咬

,,

边同时又由于焊缝处于水平位置熔池液态金属和熔渣流动性较差熔渣和熔池不太清晰

。,,,,

给焊接操作带来不利因素

。

图工作流程图

1-1-5

7

表1-1-3I形坡口平对焊工艺卡

专业

大同机车技师学院形坡口平对焊工艺卡文件编号班级

I

第页共页

加工周期部件图号工艺过程及技术要求

加工工序零部件名称序号内容工具设备参数

、

来料检查

(1)

除锈除污角磨机

(2)

矫平平尺

(3)

拼装固定

焊间隙固定点长

焊每NBC-3501.5~

(4),500mm机手锤钢尺

点固一点、、2mm25mm

焊接直流反接

(5)120A18V

清理砂轮锉刀

(6)、

钢尺焊缝

检查、

(7)尺

编制工艺审查

校对审定

审核批准

标记处数更改文件号签字日期标准审查实施日期

焊前焊工必须穿戴好劳动防护用品如图

,,

所示工作服要宽松裤脚盖住鞋盖护脚

1-1-6。,(

盖上衣盖住下衣不要扎在腰带里绝缘工作手

),,;

套不要有油污不可破漏佩戴平光防护眼镜选

,;,

用合适的护目玻璃色号二氧化碳电弧焊时护目

;,

镜片的色号要比焊条电弧焊时大一号牢记焊工

。

操作时应遵循的安全操作规程在作业中贯彻

,

始终

。

图焊接劳保用品

1-1-6

8

选用二氧化碳半自动焊机将二氧化碳气体瓶二氧化碳气体减压器流量计

NBC-350,、、、

加热器及气体软管与焊机连接将送丝机焊机及焊接平台或操作架按直流反接法连接如

,、(),

图所示

1-1-7。

图焊接设备连接

1-1-7

检查设备状态电缆线接头是否接触良好焊钳电缆是否松动避免因接触不良造成电阻

,,,

增大而发热烧毁焊接设备

,。

检查安全接地线是否断开避免因设备漏电造成人身安全事故

,。

焊接区准备好敲渣锤钢锯条扁铲手锤角磨砂轮钢丝刷钢板尺焊缝尺等如图

、、、、、、、,

所示

1-1-8。

图清理打磨的设备工具

1-1-8

准备或直径ϕ的焊丝选择纯度的二氧

ER49-1(H08Mn2SiA)ER50-6、1.0mm。99.5%

化碳气体作保护气接通减压器预热电源检查并调整气体流量

,,。

9

母材牌号

Q345:

意义低合金钢屈服强度

———,345MPa;

状态蒙皮整体抛丸或除锈表面平整不能有硬伤

———,,。

检查钢板平直度并矫直矫平为保证焊接质量需在坡口两侧正反面内除锈除

,。,25mm、

油打磨干净露出金属光泽避免产生气孔裂纹难以引弧除锈如图所示

、,,、、。1-1-9。