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摘 要：当前，轨道交通领域开始广泛应用永磁直驱技术，转向架是其重要环节。相比于传统转向架，永磁转向架选择永磁直驱同步电动机，能够对车轮或是车轴直接进行驱动，具有体积小、噪音小、重量轻以及效率高等特点。然而在试制时存在焊接变形问题，组装构架的工序是其主要问题，侧梁两端的中心距尺寸无法满足工艺标准。对此，本文对相关问题进行简单分析，之后针对侧梁组焊、机械手焊接等工序提出优化建议。
关键词：永磁直驱;转向架;侧梁焊接;变形管控
前言：
永磁直驱转向架，需要满足80km/h标准。主要由动车构架M0、拖车构架T1与T2构成，T2为柔性结构，与传统构架相比，刚度不足，借助板长、板厚与钢板夹角的调节，获得扭转刚度，促使扭曲线路运行安全。相比于传统构架，永磁构架将吊杆座去掉，促使构架结构尺寸变小，重量降低。因为侧梁焊接之后会出现变形问题，需要进行返工，使得工作人员工作量增加，并增加生产成本。
1 问题概况
永磁转向架通常专用柔性架构理念，以保证对不平顺路线进行充分适应，促使车辆工作安全性得到充分提升[1]。柔性架构主要选择H型焊接，有横梁与侧梁构成。一般涵盖新型牵引拉杆复合座、1个横梁与2个侧梁构成。见下图。
开展转向架试制工作时，因为需要机加工侧梁定位座，因此，需要对尺寸进行准确控制，若是该环节尺寸不满足要求，那么应该返修处理，情况严重则会直接报废。因此，组装构架师，应该对尺寸问题加以重视：比如，X方向尺寸应该满足2264±2mm要求，Y方向应该满足1964±1mm要求，Z方向需要满足300±1mm要求。所以试制时出现以下问题。
①组装时，Y向尺寸超出标准要求，在查找原因过程中，发现侧梁腹板焊缝焊接热量较大并且焊缝受热缺少均匀性，形成焊接应力，导致侧梁变形。②侧梁所有焊缝控制均较为关键，任何尺寸不满足要求，均难以确保Z向X向尺寸。
2 侧梁尺寸控制
2.1侧梁组焊
侧梁具体工艺见下图。
主要通过以下方法进行控制，①科学选择工艺参数。②科学设置焊接顺序。③刚性固定。组装内腔时，通过定位座保证尺寸，焊接时通过工艺支撑促使侧梁横向变形得到有效控制，合理选择工艺参数保证电流始终处于290A左右，电压处于29V左右，焊接速度在4.5mm/s，借助q=ηIU/v公式，保证线能量为1633.7J/mm。合理确定焊接顺序，首先进行筋板焊接，之后进行内腔长焊缝焊接，焊接筋板时，首先进行两端筋板焊接，之后进行中间筋板焊接;焊接长焊缝时，安排两名焊接工人从中间同时向两边进行焊接。虽然出现纵向变形，然而满足工艺要求[2]。
2.2机械手焊接
主要通过对工艺参数加以优化以及刚性固定手段进行尺寸控制。比如，通过压块与工装对机械手进行固定，焊接过程中对层间温度与焊缝热输入加以控制，设置4层焊缝，保证焊接电流在250A左右，电压在27V左右，有效管控侧梁变形问题。
2.3侧梁外体
该环节选择先对两端进行焊接，之后对中间进行焊接的手段，顺序如下：①U型打底焊对称焊接，数量4道;②进行封板对称焊接，数量2块;③机械手的剩余焊缝打底焊，数量1道;④U型填充以及盖面焊，数量4道;⑤剩余焊缝盖面焊，数量4道;⑥起吊环焊接，数量2个;⑦外侧定位座焊接，数量2个;⑧垂向挡焊接，数量2个;⑨内侧定位座焊接，数量2个。借助该顺序，促使纵向变形量始终保持在2mm范围内。
2.4侧梁调修
调修环节主要采取中性焰，促使经导柱定位座距离选择线形加热方式，保证宽度低于30mm，温度始终低于800℃，侧梁调修过程中同样会形成纵向变形，完成调修工作后，尺寸需要保持在2264±2mm范围内，侧梁调修最终结果为1162mm，因此，满足工艺要求。
2.5構架组装
通过对侧梁工艺进行分析，以及个人工作经验，向相关部门建议，应该优化该工艺流程，应该设置二次调修环节，同时在最后流程展开，通过分析，确定梁端甩头问题，主要是由于小件焊接造成的，该部件有2个T型槽、2个槽座、2个邮箱安装座、2块小筋板、2个接地线座、2个提吊销等部件。
所以小件焊缝一般在外腹板上较为集中，因此，焊缝会形成朝内腹板方向的弯曲变形，进行热胀冷缩处理之后，侧梁端头形成甩头问题。笔者首先进行内腹板焊接，之后进行外腹板焊接，就是提前设置反变形，以下为焊接顺序：①制动套管展开打底焊处理;②进行填充焊处理;③接地线座的对称焊接处理;④对称焊接小筋板;⑤提吊销对称焊接;⑥安装座;⑦T型槽与槽座对称焊接;⑧盖面焊外腹板的之洞套管[3]。
借助相关实验发现，进行二次调修过程中，采用上述焊接顺序，甩头变形问题被充分管控在3mm以内，借助优化工艺流程与焊接顺序，使得侧梁调修返工问题得到进一步解决。
3 改进效果分析
借助科学确定焊接顺序、合理调整工艺参数以及优化工艺流程等手段，并结合刚性固定与反变形方法，促使产品质量得到进一步控制，保证其开展组装构架过程中，两端梁的中心距为处于1964±0.5mm范围内容，与工艺标准相符。见下表。
结语：
综上所述，通过持续分析，并借助实验对新方法进行检验，合理确定工艺流程和焊接顺序，促使尺寸充分满足工艺要求，减少返工问题，进而降低生产成本，同时缓解工人工作压力与负担，可以在宽松氛围中开展各项工作，减少工作强度，充分提高生产效率。由于篇幅与时间原因，本文论述并不全面，希望各位老师能够予以补充。
参考文献：
[1]孙海东， 施青松， 王日艺，等. 永磁直驱转向架柔性构架强度计算与分析[J]. 机车电传动， 2014（2）：31-34.
[2]卢之强， 苏杭. 永磁直驱转向架侧梁焊接变形控制[J]. 现代焊接， 2016（7期）：56-58.
[3]王庆伟. 永磁直驱风力发电机转子机座焊接变形控制[J]. 金属加工：热加工， 2017， （14）：57-60.
关键词：永磁直驱;转向架;侧梁焊接;变形管控
前言：
永磁直驱转向架，需要满足80km/h标准。主要由动车构架M0、拖车构架T1与T2构成，T2为柔性结构，与传统构架相比，刚度不足，借助板长、板厚与钢板夹角的调节，获得扭转刚度，促使扭曲线路运行安全。相比于传统构架，永磁构架将吊杆座去掉，促使构架结构尺寸变小，重量降低。因为侧梁焊接之后会出现变形问题，需要进行返工，使得工作人员工作量增加，并增加生产成本。
1 问题概况
永磁转向架通常专用柔性架构理念，以保证对不平顺路线进行充分适应，促使车辆工作安全性得到充分提升[1]。柔性架构主要选择H型焊接，有横梁与侧梁构成。一般涵盖新型牵引拉杆复合座、1个横梁与2个侧梁构成。见下图。
开展转向架试制工作时，因为需要机加工侧梁定位座，因此，需要对尺寸进行准确控制，若是该环节尺寸不满足要求，那么应该返修处理，情况严重则会直接报废。因此，组装构架师，应该对尺寸问题加以重视：比如，X方向尺寸应该满足2264±2mm要求，Y方向应该满足1964±1mm要求，Z方向需要满足300±1mm要求。所以试制时出现以下问题。
①组装时，Y向尺寸超出标准要求，在查找原因过程中，发现侧梁腹板焊缝焊接热量较大并且焊缝受热缺少均匀性，形成焊接应力，导致侧梁变形。②侧梁所有焊缝控制均较为关键，任何尺寸不满足要求，均难以确保Z向X向尺寸。
2 侧梁尺寸控制
2.1侧梁组焊
侧梁具体工艺见下图。
主要通过以下方法进行控制，①科学选择工艺参数。②科学设置焊接顺序。③刚性固定。组装内腔时，通过定位座保证尺寸，焊接时通过工艺支撑促使侧梁横向变形得到有效控制，合理选择工艺参数保证电流始终处于290A左右，电压处于29V左右，焊接速度在4.5mm/s，借助q=ηIU/v公式，保证线能量为1633.7J/mm。合理确定焊接顺序，首先进行筋板焊接，之后进行内腔长焊缝焊接，焊接筋板时，首先进行两端筋板焊接，之后进行中间筋板焊接;焊接长焊缝时，安排两名焊接工人从中间同时向两边进行焊接。虽然出现纵向变形，然而满足工艺要求[2]。
2.2机械手焊接
主要通过对工艺参数加以优化以及刚性固定手段进行尺寸控制。比如，通过压块与工装对机械手进行固定，焊接过程中对层间温度与焊缝热输入加以控制，设置4层焊缝，保证焊接电流在250A左右，电压在27V左右，有效管控侧梁变形问题。
2.3侧梁外体
该环节选择先对两端进行焊接，之后对中间进行焊接的手段，顺序如下：①U型打底焊对称焊接，数量4道;②进行封板对称焊接，数量2块;③机械手的剩余焊缝打底焊，数量1道;④U型填充以及盖面焊，数量4道;⑤剩余焊缝盖面焊，数量4道;⑥起吊环焊接，数量2个;⑦外侧定位座焊接，数量2个;⑧垂向挡焊接，数量2个;⑨内侧定位座焊接，数量2个。借助该顺序，促使纵向变形量始终保持在2mm范围内。
2.4侧梁调修
调修环节主要采取中性焰，促使经导柱定位座距离选择线形加热方式，保证宽度低于30mm，温度始终低于800℃，侧梁调修过程中同样会形成纵向变形，完成调修工作后，尺寸需要保持在2264±2mm范围内，侧梁调修最终结果为1162mm，因此，满足工艺要求。
2.5構架组装
通过对侧梁工艺进行分析，以及个人工作经验，向相关部门建议，应该优化该工艺流程，应该设置二次调修环节，同时在最后流程展开，通过分析，确定梁端甩头问题，主要是由于小件焊接造成的，该部件有2个T型槽、2个槽座、2个邮箱安装座、2块小筋板、2个接地线座、2个提吊销等部件。
所以小件焊缝一般在外腹板上较为集中，因此，焊缝会形成朝内腹板方向的弯曲变形，进行热胀冷缩处理之后，侧梁端头形成甩头问题。笔者首先进行内腹板焊接，之后进行外腹板焊接，就是提前设置反变形，以下为焊接顺序：①制动套管展开打底焊处理;②进行填充焊处理;③接地线座的对称焊接处理;④对称焊接小筋板;⑤提吊销对称焊接;⑥安装座;⑦T型槽与槽座对称焊接;⑧盖面焊外腹板的之洞套管[3]。
借助相关实验发现，进行二次调修过程中，采用上述焊接顺序，甩头变形问题被充分管控在3mm以内，借助优化工艺流程与焊接顺序，使得侧梁调修返工问题得到进一步解决。
3 改进效果分析
借助科学确定焊接顺序、合理调整工艺参数以及优化工艺流程等手段，并结合刚性固定与反变形方法，促使产品质量得到进一步控制，保证其开展组装构架过程中，两端梁的中心距为处于1964±0.5mm范围内容，与工艺标准相符。见下表。
结语：
综上所述，通过持续分析，并借助实验对新方法进行检验，合理确定工艺流程和焊接顺序，促使尺寸充分满足工艺要求，减少返工问题，进而降低生产成本，同时缓解工人工作压力与负担，可以在宽松氛围中开展各项工作，减少工作强度，充分提高生产效率。由于篇幅与时间原因，本文论述并不全面，希望各位老师能够予以补充。
参考文献：
[1]孙海东， 施青松， 王日艺，等. 永磁直驱转向架柔性构架强度计算与分析[J]. 机车电传动， 2014（2）：31-34.
[2]卢之强， 苏杭. 永磁直驱转向架侧梁焊接变形控制[J]. 现代焊接， 2016（7期）：56-58.
[3]王庆伟. 永磁直驱风力发电机转子机座焊接变形控制[J]. 金属加工：热加工， 2017， （14）：57-60.