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摘 要：转向架构架焊缝焊接是我国轨道客车施工工艺中非常重要的环节。转向架是轨道车辆的重要结构部件，其焊接生产直接决定着轨道客车的生产质量。但是，转向架结构焊接中疲劳性问题是影响焊接工艺质量的重要问题。本文笔者简要阐述了转向架构架典型焊缝焊接的疲劳修补费问题，并提出了转向架构架焊接工艺的优化措施。
关键词：转向架构架;疲劳性问题;焊接工艺
随着我国工业进步以及工业工艺的发展，我国的轨道交通事业也取得了一定发展。我国的铁路运输建设，轨道交通车辆研究都已经达到了世界前列的地位。但是，在我国轨道车辆工业生产中，还存在着一定的问题，影响着轨道交通车辆生产进步，甚至导致轨道交通车辆在运行过程中出现事故。主要问题就是轨道车辆的转向架焊接问题，由于焊接工艺的不完善，导致转向架结构的典型焊缝焊接工艺出现疲劳性问题。
1.转向架结构焊接疲劳性问题产生的主要原因
在传统的轨道车辆转向架结构中由铸钢构件以及摇枕结构组成，而在我国轨道车辆工艺改进之后，转向架结构进行了优化，包括了空气弹簧结构。在新转向架结构进行焊接工艺施工的过程中，就要更加注意焊接工艺的使用，以及对焊接疲劳性的有效控制。而要对焊接疲劳性进行有效的控制，就要转向架焊接疲劳性的产生原因进行分析。转向架焊接疲劳性问题的原因主要包括以下几个方面：1.焊接接头的静态承载能力较低是引起转向架焊接疲劳实效的原因之一，转向架焊接接头的载荷能力比转向架木材的载荷能力要低，使焊接接头疲劳性实效。2.在转向架设计过程中，往往重视对于转向架的静载强度设计，而忽略了转向架的疲劳性设计，在转向架焊接和使用中，对于疲劳性设计不合理将会造成疲劳性与实效问题。3.在转向架结构设计过程中，结构设计日趋合理，但是在具体的转向架焊接中，工艺使用经常出现瑕疵致使转向架疲劳性实效。
2.改善转向架焊接焊缝工艺，减少转向架疲劳性问题
在轉向架结构进行焊缝焊接时，焊接接头位置是最容易出现疲劳性实效问题的，而焊接接头的焊根以及焊趾位置是疲劳性实效的集中点。所以，想要提升焊接接头的疲劳强度，就要对焊接焊趾部位的焊接进行调整，改善焊趾部位的几何形状集中应力或者也可以调节焊接残余应力场。
2.1提升焊趾部位几何形状集中应力的方法
2.1.1 TIG 熔修方法
TIG 熔修方法是减少转向架焊趾部位几何形状应力的良好办法，从而促进转向架焊接接头位置疲劳强度增加。而采用TIG 熔修方法是指对转向架焊接接头位置进行重新熔炼，并且通过重熔将转向架焊缝与结构金属之间变得更加平整。一般情况下，在进行用TIG 熔修方法使用过程中，都是使用钨极氩弧焊方法。
在TIG 熔修焊接方法使用过程中，应该保证焊枪与转向架焊趾部位有一定距离，距离应该保持在0.5mm-1.5mm之间（图一）[1]。在进行转向架焊缝重熔焊接之前，要对焊趾位置进行清理，保证焊趾位置整洁干净。另外如果在焊接之前，对焊趾部位进行细致的打磨，使焊接部位更光滑将会更好。在TIG 熔修方法进行转向架接头焊趾重熔时，重熔过程如果发生熄弧现象，则要进行重新起弧处理。一般情况下，最好的起弧位置应该是焊道弧坑之前的6mm位置。而外国专家对于TIG 熔修方法应用于转向架接头焊接重熔进行了研究，通过计算分析发现，在2×106 循环下，转向架疲劳强度能够提升60%左右。
2.1.2机械加工方式
通过机械加工的方法也可以对转向架接头位置焊趾几何集中应力进行降低，从而提升转向架接头的疲劳强度。采用机械加工的方式是指对转向架焊缝位置进行机械加工。机械加工方式的使用与TIG 熔修方法比具有一定的局限性，在焊缝根部位置出现严重缺陷时，使用机械加工方法不能有效的降低焊缝根部的集中应力。并且机械加工方式的加工成本相对比较高，所以在当前转向架焊缝焊接中机械加工方法应用较少。
3.调整残余应力场
调整残余应力场也是转向架焊缝焊接中，减少接头焊缝位置应力集中的有效方法，而对于转向架焊缝焊接接头焊趾部位残余应力场的调节可以使用以下两种方法[2]。首先，可以使用预过载方法，预过载法就是指预过载实验，通过实验的方式，对转向架接头位置的应力集中系数进行分析。在实验中适应转向架样品进行焊接焊缝拉伸实验。在转向架焊接焊缝位置发生裂缝形变后，记录此时的焊缝应力集中系数，并以此系数为标准进行焊接焊缝设计，利用实验的方法对转向架焊接焊缝的集中应力场进行调节。从而设计出合理的转向架接头位置疲劳性强度，从焊接设计角度来提升优化转向架焊接缝工艺。（如图二为拉伸实验图）
其次，还可以使用挤压法进行转向架焊接焊缝疲劳强度调节，在使用挤压法过程中，就是对转向架焊接焊缝接头位置进行有效的挤压，从而对转向架接头位置的残余应力场进行调整，压缩接头缝位置的集中应力，从而提升转向架接头位置的疲劳强度。
结束语
转向架架构接缝焊接工艺对于转向架加工非常重要，直接关系着转向架的疲劳强度，而转向架的疲劳强度又对转向架性能关联。所以，提升转向架架构典型焊缝焊接工艺，就是对轨道交通车辆运行质量的提升。本文笔者指出了应用TIG 熔修法、预过载实验法、挤压法以及机械加工法四种方法提升转向架典型焊缝焊接工艺，希望能够对转向架焊接工艺的提升有所帮助。
参考文献
[1]但楚臣， 杨黎明. V300-Zefiro转向架构架典型接头焊接工艺[J]. 金属加工（热加工）， 2016（8）：42-45.
[2]高志波. 焊接转向架典型焊接结构疲劳性能与焊接工艺研究[J]. 黑龙江科技信息， 2017（14）：49-49.
关键词：转向架构架;疲劳性问题;焊接工艺
随着我国工业进步以及工业工艺的发展，我国的轨道交通事业也取得了一定发展。我国的铁路运输建设，轨道交通车辆研究都已经达到了世界前列的地位。但是，在我国轨道车辆工业生产中，还存在着一定的问题，影响着轨道交通车辆生产进步，甚至导致轨道交通车辆在运行过程中出现事故。主要问题就是轨道车辆的转向架焊接问题，由于焊接工艺的不完善，导致转向架结构的典型焊缝焊接工艺出现疲劳性问题。
1.转向架结构焊接疲劳性问题产生的主要原因
在传统的轨道车辆转向架结构中由铸钢构件以及摇枕结构组成，而在我国轨道车辆工艺改进之后，转向架结构进行了优化，包括了空气弹簧结构。在新转向架结构进行焊接工艺施工的过程中，就要更加注意焊接工艺的使用，以及对焊接疲劳性的有效控制。而要对焊接疲劳性进行有效的控制，就要转向架焊接疲劳性的产生原因进行分析。转向架焊接疲劳性问题的原因主要包括以下几个方面：1.焊接接头的静态承载能力较低是引起转向架焊接疲劳实效的原因之一，转向架焊接接头的载荷能力比转向架木材的载荷能力要低，使焊接接头疲劳性实效。2.在转向架设计过程中，往往重视对于转向架的静载强度设计，而忽略了转向架的疲劳性设计，在转向架焊接和使用中，对于疲劳性设计不合理将会造成疲劳性与实效问题。3.在转向架结构设计过程中，结构设计日趋合理，但是在具体的转向架焊接中，工艺使用经常出现瑕疵致使转向架疲劳性实效。
2.改善转向架焊接焊缝工艺，减少转向架疲劳性问题
在轉向架结构进行焊缝焊接时，焊接接头位置是最容易出现疲劳性实效问题的，而焊接接头的焊根以及焊趾位置是疲劳性实效的集中点。所以，想要提升焊接接头的疲劳强度，就要对焊接焊趾部位的焊接进行调整，改善焊趾部位的几何形状集中应力或者也可以调节焊接残余应力场。
2.1提升焊趾部位几何形状集中应力的方法
2.1.1 TIG 熔修方法
TIG 熔修方法是减少转向架焊趾部位几何形状应力的良好办法，从而促进转向架焊接接头位置疲劳强度增加。而采用TIG 熔修方法是指对转向架焊接接头位置进行重新熔炼，并且通过重熔将转向架焊缝与结构金属之间变得更加平整。一般情况下，在进行用TIG 熔修方法使用过程中，都是使用钨极氩弧焊方法。
在TIG 熔修焊接方法使用过程中，应该保证焊枪与转向架焊趾部位有一定距离，距离应该保持在0.5mm-1.5mm之间（图一）[1]。在进行转向架焊缝重熔焊接之前，要对焊趾位置进行清理，保证焊趾位置整洁干净。另外如果在焊接之前，对焊趾部位进行细致的打磨，使焊接部位更光滑将会更好。在TIG 熔修方法进行转向架接头焊趾重熔时，重熔过程如果发生熄弧现象，则要进行重新起弧处理。一般情况下，最好的起弧位置应该是焊道弧坑之前的6mm位置。而外国专家对于TIG 熔修方法应用于转向架接头焊接重熔进行了研究，通过计算分析发现，在2×106 循环下，转向架疲劳强度能够提升60%左右。
2.1.2机械加工方式
通过机械加工的方法也可以对转向架接头位置焊趾几何集中应力进行降低，从而提升转向架接头的疲劳强度。采用机械加工的方式是指对转向架焊缝位置进行机械加工。机械加工方式的使用与TIG 熔修方法比具有一定的局限性，在焊缝根部位置出现严重缺陷时，使用机械加工方法不能有效的降低焊缝根部的集中应力。并且机械加工方式的加工成本相对比较高，所以在当前转向架焊缝焊接中机械加工方法应用较少。
3.调整残余应力场
调整残余应力场也是转向架焊缝焊接中，减少接头焊缝位置应力集中的有效方法，而对于转向架焊缝焊接接头焊趾部位残余应力场的调节可以使用以下两种方法[2]。首先，可以使用预过载方法，预过载法就是指预过载实验，通过实验的方式，对转向架接头位置的应力集中系数进行分析。在实验中适应转向架样品进行焊接焊缝拉伸实验。在转向架焊接焊缝位置发生裂缝形变后，记录此时的焊缝应力集中系数，并以此系数为标准进行焊接焊缝设计，利用实验的方法对转向架焊接焊缝的集中应力场进行调节。从而设计出合理的转向架接头位置疲劳性强度，从焊接设计角度来提升优化转向架焊接缝工艺。（如图二为拉伸实验图）
其次，还可以使用挤压法进行转向架焊接焊缝疲劳强度调节，在使用挤压法过程中，就是对转向架焊接焊缝接头位置进行有效的挤压，从而对转向架接头位置的残余应力场进行调整，压缩接头缝位置的集中应力，从而提升转向架接头位置的疲劳强度。
结束语
转向架架构接缝焊接工艺对于转向架加工非常重要，直接关系着转向架的疲劳强度，而转向架的疲劳强度又对转向架性能关联。所以，提升转向架架构典型焊缝焊接工艺，就是对轨道交通车辆运行质量的提升。本文笔者指出了应用TIG 熔修法、预过载实验法、挤压法以及机械加工法四种方法提升转向架典型焊缝焊接工艺，希望能够对转向架焊接工艺的提升有所帮助。
参考文献
[1]但楚臣， 杨黎明. V300-Zefiro转向架构架典型接头焊接工艺[J]. 金属加工（热加工）， 2016（8）：42-45.
[2]高志波. 焊接转向架典型焊接结构疲劳性能与焊接工艺研究[J]. 黑龙江科技信息， 2017（14）：49-49.