重型卡車(chē)車(chē)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(chē)架最大的零部件，承受著卡車(chē)在行駛過(guò)程中各種沖擊載荷及復(fù)雜力矩，因而，縱梁的強(qiáng)度尤為重要?？v梁內(nèi)外梁合梁作為增加縱梁強(qiáng)度的常用手段，同時(shí)，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(dòng)強(qiáng)度低，易于機(jī)械化及多品種批量化生產(chǎn)的加工工藝方式至關(guān)重要。

目前，國(guó)內(nèi)重型卡車(chē)車(chē)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(qiáng)度熱軋中厚度鋼板，厚度4～10 mm，材料牌號(hào)多為510L-690L，通過(guò)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(diǎn)焊工序

合梁工序主要承擔(dān)縱梁總成透孔前內(nèi)梁及外梁槽鋼合梁任務(wù),生產(chǎn)線可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，由送料小車(chē)、磁力上料裝置、橫向鏈?zhǔn)竭M(jìn)料道、翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、輔助工作臺(tái)、縱向送料滾道、點(diǎn)焊機(jī)主機(jī)、磁力下料裝置、出料小車(chē)及料架等組成，各部分通過(guò)控制系統(tǒng)有序進(jìn)行動(dòng)作。

1.工藝布局

內(nèi)外梁合梁點(diǎn)焊線工藝布局圖如圖1所示，經(jīng)上料磁力吊、翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)及推料機(jī)構(gòu)1運(yùn)送至第一錕道，再經(jīng)磁力吊運(yùn)送至第二錕道，第一錕道與第二錕道由電動(dòng)機(jī)控制絲杠可調(diào)節(jié)內(nèi)外梁相對(duì)位置，外梁經(jīng)推料機(jī)構(gòu)2推至縱向滾道，內(nèi)梁由磁力吊由第一錕道吊至外梁槽鋼中，經(jīng)過(guò)點(diǎn)焊機(jī)焊接后，由下料磁力吊運(yùn)送至下料小車(chē)。

2.槽鋼點(diǎn)焊

內(nèi)梁裝入外梁后，焊極兩側(cè)有汽缸使得焊接處內(nèi)外梁結(jié)合緊密，經(jīng)過(guò)電阻點(diǎn)焊預(yù)壓、焊接、維持和休止4個(gè)階段，完成一個(gè)焊點(diǎn)焊接，經(jīng)過(guò)合理焊點(diǎn)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(zhǔn)備。

3.焊接設(shè)備

焊接設(shè)備采用高壓三相次級(jí)整流變壓器，變壓器整體環(huán)氧澆注，絕緣等級(jí)相對(duì)較高;焊機(jī)變壓器內(nèi)設(shè)熱保護(hù)器，當(dāng)出現(xiàn)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(shí)，熱保護(hù)器動(dòng)作，焊機(jī)無(wú)電流輸出并報(bào)警。

焊接工藝參數(shù)制定

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

1.焊極選擇

由于內(nèi)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(shí)，形成熔核不以貼合面對(duì)稱(chēng)，而向厚板或者導(dǎo)電導(dǎo)熱性差的焊件偏移，厚度相差越多，現(xiàn)象越明顯，結(jié)果貼合面尺寸小于該熔核直徑，使得焊接強(qiáng)度降低。因此，當(dāng)焊接內(nèi)外梁厚度差距較大縱梁時(shí)，電極設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)采用不同形狀上、下焊極焊接，與厚板外梁接觸下電極應(yīng)當(dāng)相對(duì)增大焊極端面，同時(shí)增大下電極冷卻水腔直徑，使得下電極散熱增強(qiáng)，而上電極相對(duì)焊接端面及冷卻水腔較小，溫度場(chǎng)向外梁一側(cè)偏移，使得貼合面熔核直徑增加，焊接強(qiáng)度相應(yīng)提升。另外，可適當(dāng)增加上電極有效焊接長(zhǎng)度，以提高焊極使用壽命，焊接不同厚度組合內(nèi)外梁時(shí)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(shù)確定

焊接參數(shù)的確定，主要考慮在保證焊點(diǎn)焊接強(qiáng)度前提下，降低飛濺，減小縱梁外表面壓痕(其深度要滿(mǎn)足(0.1～0.15)δ，δ為兩焊件中薄件的厚度)。主要的焊接參數(shù)包括：焊接電流、電極壓力與焊接時(shí)間，其中焊接電流對(duì)點(diǎn)焊質(zhì)量影響最大，電流過(guò)大產(chǎn)生噴濺，焊點(diǎn)強(qiáng)度下降;焊接時(shí)間長(zhǎng)短對(duì)點(diǎn)焊質(zhì)量影響也很大，時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，熱量輸入過(guò)多也會(huì)產(chǎn)生噴濺，降低焊點(diǎn)強(qiáng)度;電極壓力過(guò)小，易產(chǎn)生噴濺，壓力過(guò)大時(shí)，使焊接區(qū)接觸面積增大，電流密度減小，熔核尺寸下降，嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)未焊透的缺陷。一般認(rèn)為，在增大電極壓力的同時(shí)，適當(dāng)加大焊接電流或焊接時(shí)間以維持焊接加熱程度不變。合理的焊接參數(shù)選擇為加工中長(zhǎng)期經(jīng)驗(yàn)、數(shù)據(jù)積累及點(diǎn)焊試片正拉試驗(yàn)(見(jiàn)圖4)及剪切試驗(yàn)(見(jiàn)圖5)所得。合梁焊接參數(shù)及對(duì)應(yīng)單個(gè)焊點(diǎn)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(dá)到60 kN，說(shuō)明焊接參數(shù)選擇合理，焊接強(qiáng)度滿(mǎn)足要求。焊點(diǎn)外觀質(zhì)量如圖6所示，成型良好無(wú)飛濺。

3.縱梁焊點(diǎn)分布原則

每根縱梁根據(jù)長(zhǎng)度不同均需分布10～30個(gè)焊點(diǎn)不等，縱梁1 000 mm范圍內(nèi)至少分布一個(gè)焊點(diǎn)，大孔周?chē)残璺植?～2個(gè)焊點(diǎn)，防止后續(xù)透孔軸向力過(guò)大開(kāi)焊，內(nèi)外梁前后端結(jié)合處也需分布至少兩個(gè)焊點(diǎn)，所布置焊點(diǎn)不能與孔位干涉。

結(jié)語(yǔ)

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