摘 要：介绍了新一代250公里/小时铝合金车体动车组转向架构架的焊接质量控制方法，通过从采购环节的材料质量控制、焊接工艺控制及质量检查这一系列影响构架质量的关键点出发，制定合理有效的质量控制管理办法，从而做到构架质量的稳定可靠。
关键词：构架；焊接工艺；质量控制
中图分类号：TB 文献标识码：Adoi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2018.16.088
0 引言
转向架是铁路客车关键部件之一，它位于车体与轨道之间，引导车辆沿钢轨行驶和承受来自车体及线路的各种载荷，并缓和动作用力，转向架的各种参数直接决定了车辆的稳定性和车辆的乘坐舒适性，是保证车辆运行品质的关键部件。
而转向架构架是转向架的骨架，作为转向架的基础把转向架各零部件组成一个整体，它不仅仅承受、传递各种作用力及载荷，而且它的结构、形状和尺寸大小都应满足各零、部件的结构、形状及组装的要求（如应满足制动装置、弹簧减振装置、轴箱定位装置等安装的要求），构架焊接质量的优劣直接影响着客车的行车安全和转向架的壽命。
构架的质量检查工作作为构架生产流转的重要环节，扮演着确保整个项目合同期内对构件检验和试验活动的充分控制的重要角色，质检工作的成败关系着构架最终的质量是否能够满足客户要求，是否能够顺利进入实际运营，并且是否可以在服役期内稳定安全的完成运营工作，所以在构架生产开始之前必须根据技术要求及本公司的生产情况，制定合理的检查文件及质量控制流程图，这里以我公司时速250公里/小时铝合金动车组转向架构架为例，将整个构架的质量检查及控制工作介绍如下。
1 时速250铝合金车体动车组构架介绍
时速250铝合金车体动车组为动力交流传动动车组，最高试验速度为275km/h， 持续运营速度为250km/h.，在此之前的CRH1型动车组的构架一直是其他供应商供货，然而受供应商生产能力及我公司发展等因素的影响，我们在380D构架的基础上，同时吸取了前期供应商构架生产的经验和教训，对流水线的工装和设备进行了设计布局，经过试制阶段的测试和验证，按照EN18085的相关规定进行了各种工艺培训和人员的资质培训，实现了构架的自主生产。
1.1 基本结构
时速250铝合金车体动车组转向架构架分为动车构架和拖车构架两种，整体框架由铸件和板材组合构成传统的‘H’型构架，符合UIC和EN13749载荷工况，并按照设计的载荷工况实施了静态和疲劳试验。
1.2 构架组成
构架是固定转向架上各种设备的基础，同时用以传递牵引力及制动力，承受垂向力。其由如下部件组成：
两个测梁结构，从中部到端部呈鹅颈状。侧梁是空气簧的支撑基础，也是抗蛇形减振器和横向减振器及转臂的安装基础。
两根支撑测梁的横梁。动车转向架上的牵引电机和齿轮箱吊杆均安装在横梁上。拖车转向架横梁是制动座的安装基础。两种转向架的横梁均是牵引杆、抬车座以及垂向减振器和抗侧滚扭杆的安装基础。
两个连接横梁的纵向辅助梁。横向止挡的挡板布置在此梁上。
四个构架端部为钢板组焊件，安装一系弹簧和减振器。
两个外端梁（只用于动车转向架），安装单元制动机和排障器。
转向架构架上还有电动及和齿轮箱支座（只用于动车转向架），抗蛇形减振器和抗侧滚扭杆支座。
2 构架货源控制管理办法
对于所有的采购件，货源检验工程师将按照货源检验管理程序进行控制，根据程序的要求货源检验不仅要检验最终的产品，同时也要对供应商加工过程，操作人员的资质，设备，原材料，工艺方法，工作环境等进行检查，以确保供应商提供合格，稳定的产品。
货源检验前，供应商需自检保证产品合格，且需提前至少3 个工作日将相关的常规检验报告及相符性证明提交给相关的货源检验员或主管。货源检验员在决定进行货源检验之前，须对上述资料先进行审阅。
采购件的所有技术条件，需要满足技术部门发布的技术条件及在技术条件中规定的相关标准。如果根据供应商的自检报告及相符性证明产品可以接受，货源检验工程师将按照抽样检验程序和铁道部最新颁布的关于验收范围的文件对采购件进行检验；对于每一种采购件，在供应商初次正式发货之前，货源检验工程师将组织工程部、方法部、采购部的相关代表对采购件按照程序首件检验管理程序进行首检鉴定。只有所有在首件检验过程中发现的开口项关闭后，供应商才能被允许发运货物。
3 构架焊接工艺流程
3.1 构架焊接执行标准
为了借鉴国内外同行的先进管理经验，我们申请了轨道车辆及其部件焊接EN15085体系认证，并顺利取得了相关的证书，对于构架所有的焊接设计和制造按照 EN 15085 执行，加工结构未注公差按照ISO 2768-mK执行，焊接结构未注公差按照ISO 13920-BF执行。
3.2 构架焊接工序
构架焊接生产进行前，需要做每个工序确认，主要包括以下几个方面：
（1）确认部件工装是否达到预期的目的和要求，并确定加改的方案。
（2）确认焊接监督人现场监督的制度，在任何焊接生产中对焊接质量的控制，如焊前准备（包括材料准备，坡口形式，组对间隙，预热温度等），焊接过程（层间温度，层间清理等），焊后处理（焊后热处理的温度，打磨要求）等。
（3）确定侧梁、横梁、构架工艺流程，工艺图纸和操作指导书。
（4）确定火焰调修的操作方法和相关要求。
（5）确认侧梁、横梁、构架相关的检查项目，检查方法和检查标准。
通过各个工序的确认，确认工艺流程合理，转向架工装设备能够满足现阶段生产的需求，工艺图纸，作业指导书，操作文件，焊接文件有效和可执行，并在实验和试生产阶段得到了完善和改进，最终确定的动车及拖车转向架构架焊接工艺流程如图3。
3.3 焊接工艺的过程控制
在确定了构架焊接的工艺流程之后，需要对每个工艺的过程进行有效控制，从而确保构架生产每个工艺过程的质量可控，其中主要包括以下几点：
（1）WPS模块化规定：在焊接生产过程中，焊接生产实现程序化管理，每台焊机内都输入了各自的焊接WPS相关的焊接程序模块，焊工只能按焊接相关的WPS模块规定进行焊接生产。焊接过程的程序式管理，有利于控制焊接过程。
（2）焊接过程控制：公司焊接质量控制人员在现场按照ISO3834及EN15085的要求，对每条焊缝进行严格的焊前、焊中及焊后检查确认。同时，按EN15085的管理体系的要求，焊接监督人员一直在现场对焊接过程进行监督。
（3）焊接工作试样：在正式生产开始前，根据EN15085的要求，每名焊工都根据其工位特点，进行相关的工作试样考试。工作试样的管理也严格按EN15085的体系要求进行。只有当其具有相关的国际焊工资质，并且焊接工作试样合格后，方可进行正式的生产。
4 构架焊接质量检查
4.1 构架焊接检验流程
根据前期供应商构架焊接检验的相关经验，以及我公司在CRH380D构架的生产经验积累，我们对构架焊接进行了分解试制，同时对于每个生产流转针对性的制定了相关检查项点，确保工序流转的有序性及产品质量的可靠性，对于新的250铝合金动车组的构架焊接检验流程如图5。
4.2 构架焊接生产确认
构架焊接生产前的检查主要包括：对工人的要求，其操作人员具有上岗资质证，焊工具有ISO9606-I、探伤工须有ISO9712资质；对于焊接设备及装置要求状态完好，且有维护及定期的检修记录；工装状态完好，有工装验证记录，在其有效期内；所有物料方面要求基础件符合图纸和工艺要求，焊材符合工艺要求；工艺文件、相关标准和要求方面要求文件齐全完整，覆盖整个生产过程，并且是有效最新版本，能有效指导操作者作业；构架焊接环境执行《焊接通用作业标准》规定的环境温度要求；所有检测量具在有效计量时间内，状态完好。
4.3 构架焊接过程控制
对于构架焊接的过程控制要求：
焊接环境温度不低于5℃；
焊接用MAG焊丝： CHW-55CNH，φ1.2；焊接气体：MAG焊： 80%Ar+20%CO2；
焊修用焊条：TB-W52B，φ3.2；TIG焊修气体：99.99%Ar；
焊接基础件或部件表面、外观完好，焊接面呈金属本色，清洁、无锈迹、无磕碰、变形；
焊接处及周围20mm无铁锈、油污、脏迹，水分、油漆等杂质；
焊接参数符合相对应工艺（WPS）的要求；
点固焊及点固焊打磨要求需按工艺文件执行；
焊缝外观符合相对应的图纸、工艺文件、通用作业标准和ISO 5817标准相关要求；
焊接自检记录及时、规范填写。
4.4 构架产品质检员检查项点
4.4.1 構架内腔检测
检验方式： 手工检测；
检验工具：焊缝检验尺；
检验内容：确认动车构架图纸焊缝a3角焊缝焊接缺欠质量符合ISO5817 C级要求。
检测比例：100%，检查合格后质检员在动车构架质量跟踪卡对应位置勾选合格并盖章确认。
4.4.2 构架外部检测
检验方式： 手工检测；
检验工具：钢板尺，样板，焊缝检验尺；
检验内容：
（1）钢板尺测量确认上下盖板对接焊缝切割引弧板后端部至少磨平30mm，并目视确认焊接后打磨方向垂直于焊缝方向如图6。
（2）确认构架管夹数量、位置及方向符合样板，如图7。
（3）确认动车构架排障器支架端筋板、排障器支架端轮对提吊支座、抗蛇行减震器支座和拖车构架过分向天线支座、抗蛇行减震器支座处焊缝焊趾TIG重熔，重熔焊缝焊接缺欠质量符合ISO5817 B级要求；确认图纸中焊缝焊接缺欠质量符合ISO5817 B级要求；其他所有焊缝焊接缺欠质量符合ISO5817 C级要求。
检测比例：100%，检查合格后质检员在构架质量跟踪卡对应位置勾选合格并盖章确认。
4.4.3 构架平衡划线检测
检验方式：目视，见证测量，审核生产自检纪录。
检验内容及比例：
（1）生产通过三维划线测量仪对构架进行平衡划线，质检员不少于10%见证生产测量构架平衡尺寸。
（2）质检员100%审核确认生产按要求测量的数据，确认无误后整理出具平衡检测报告，并在质量跟踪卡对应位置勾选合格并盖章确认。
5 结语
虽然在项目初期曾出现过铸件材料缺陷，构架毛坯平衡工序发生的加工尺寸偏差的质量问题，但是经过试制调整已经修正，并且经过整个合同期的生产验证，构架生产质量稳定可靠，累计探伤一次合格率在99.5%以上。并且我公司生产的新一代250公里/小时铝合金车体动车组业已投入使用，运营状态良好。
参考文献
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