一、概述：
转向架是机车的安全件之一，而作为承载部位的构架不仅是转向架其他部件的安装基础，同时还要承受和传递机车在运行中产生的不同类型的动、静载荷，是一个复杂交变载荷作用下的重要受力部件。HXD1C电力机车构架是由两根边梁，一根前端梁，一根后端梁，一根牵引梁和一根中间梁组焊而成。在工作中，我们总结出许多操作经验，对构架在实际生产中产生的问题解决有很大的帮助。
二、产品质量要求：
HXD1C电力机车构架主要接头都采用对接坡口焊接，与我公司传统意义构架的角焊缝接头形式不同，且该车贯彻执行EN15085焊接标准，焊缝的坡口全部采用机加工形成，焊缝的质量等级为CPB，检验等级为CT1。整体焊接收缩余量在1~2mm，变形量在2mm以内，为了严格控制焊接工艺要求，需总结出一套可行的操作方法并加以推广应用。
三、问题描述：
对接焊缝以V型焊缝为主，焊缝的质量等级为CPB，检验等级为CT1，这就要求该焊缝需要全焊透而且在焊接后需要进行100%的超声波探伤和磁粉检测。如何选择焊缝的焊接参数既能保证焊缝的焊接质量，还能控制好焊接变形，对焊工的技能是一种极大的考验，这个攻关完成后将会为今后的批量生产打下坚实的基础。
四、工艺研究和操作过程：
1. 填充材料准备
填充材料的选择原则要考虑两方面的内容:一要焊接后焊缝成形不能产生缺陷；二要满足焊缝的使用性能要求。也就是在无缺陷前提下，既要保证焊缝金属的强度和韧性，又要同时考虑到熔合比和冷却速度的影响。应该接头为同种材料的焊接，这就要求焊缝的合金成分大致与母材成分相匹配。同时选择焊丝要结合焊缝厚度及母材的材料组别来选择。根据焊接工艺评定，选择ER50-3焊丝进行填充，相应的保护气体应选择富氩。 2.焊接工艺
2.1对于对接焊缝在下料时，适当延长坡口两侧长度作为工艺板，施焊完毕后将去火焰割掉（沿虚线向外两侧），如图1。在施焊时，在根部垫上10mm钢板作为引入引出板，从而避免了起弧和收弧处容易产生缺陷的问题，保证焊接质量，提高了装配效率。在组装时如果单边V型坡口间隙较大，在焊缝背面需要加垫板。
图1 工艺图
2.2为了保证焊接质量，施焊前，检查坡口装配间隙是否满足工艺要求，再将坡口内的点焊清除干净，并打磨及坡口两侧20mm范围至出现金属光泽。
2.3 焊接参数的选择,焊接电流是决定焊缝熔深的最主要的参数，焊接参数见表1.要控制焊接变形，需要选择合适的焊接顺序.
表1
2.4 焊枪角度和运条方式：要求焊枪前倾角度为85～90°。打底焊时采用直拉，这样避免氧化渣跑到熔池中，发生夹渣的现象，当间隙过大或熔孔大时应立即采用半月牙运条，防止产生焊瘤，打底焊道要求焊接速度较慢，以保证根部完全熔合。填充层，盖面层采用锯齿形或半月牙型运条，采用拖焊，焊缝两边稍作停留，这样不仅保证了熔深和焊接厚度，而且与母材融合很好。
2.5 熔池变化：熔池的温度直接影响焊接质量。焊接时熔池温度受焊接时焊工调节的电流电压有关系，熔池中液体金属的温度比一般浇注钢水的温度高得多，过渡熔滴的平均温度约在2300℃左右，熔池平均温度在1700℃左右。最高可达2900℃。熔池温度高，熔池较大，铁水流动性好，易于融合，但过高时，铁水易下趟，容易烧穿，形成焊瘤，成形也难控制，且接头塑形下降，弯曲易开裂。熔池温度过低时，熔池较小，铁水较暗，流动性差，易产生未焊透，未融合等缺陷。
2.6 由于是多层多道焊，所以要求控制好每道焊缝厚度，避免出现未填满或余高过高的焊接缺陷。在施焊下一道时，须控制好层间温度不大于250℃，而且须将上一道产生的氧化渣和缺陷清除干净并锤击去除应力。
2.7 对于母材大于30mm的厚板或天气在零下时，要求预热至75～100℃，并在焊前检查预热是否达到要求。
3. 焊接质量保证措施
焊接检验是实现焊接质量控制的重要一环，其目的在于发现焊接缺陷和引起焊接缺陷的不利因素，及时发现这些问题将有利于最终焊接质量的获得。为了保证焊接质量，必须对焊接的每个过程进行检验，下面将介绍相应的质量保证措施。
3.1 焊前保证措施
检查现场是否有相应的焊接工艺规程，焊接坡口制备和组对情况，施焊的焊工是否具有相应的资质，选用的焊接材料是否正确，焊接设备状态是否良好。焊工在施焊在正式产品之前，可以进行同位置的模拟练习，而且不允许在零件上引弧。
3.2 焊接过程中的保证施焊
检查焊接参数的调节是否按照焊接工艺规程。在多层焊时，应目视检查上一道焊缝是否有缺陷，发现问题后应清理完毕方可继续焊接下一道。在焊接过程中应采取防风措施。
3.3焊后保证措施
焊后待焊缝冷却到室温还应进行相应的超声波探伤，焊工应根据探伤工标识除缺陷的位置按照返修工艺规程进行返修，直至再探伤合格为止。同一部位出现不合格两次以上，须经工程师确认后方可进行返修工作。此操作方法实施后，经过对构架焊缝超声波探伤数据统计，降低了焊缝返工条数，提高了焊接质量，由原先86.3%提高到98.5%。
五、结论:
通过以上措施进行焊接，可以有效保证焊缝的焊接质量，尤其是对底层的焊接缺陷得较好的控制，减少了焊缝返修，缩短生产周期，满足设计和工艺要求。
参考文献
[1] 王 挺，杨 闯，郭淑琴．HXD3型电力机车转向架构架焊接工艺研究[B]．机车车辆工艺．2011
[2] 刘云龙．焊工实用手册．2009（1）
