081121 车架大梁断裂的修复加固

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1、车架大梁断裂的修复加固夏志翔（常熟专用汽车制造厂江苏常熟215500）[摘要]针对车架大梁产生的裂纹及断裂现象，提出通过焊接或焊接与铆接相结合的方法进行修复加固的方法。关键词：车架断裂；修复加固；焊接；铆接。中图分类号：U472.41文献标识码：B文章编号：1004-0226（2000）03-0044-02载货汽车在行驶过程中由于各种载荷的影响，车架的纵梁会产生弯曲应力和剪切应力。特别是在路面不平、汽车严重超载或载荷不合理和紧急制动等情况下，应力较静载荷状态下增大几倍。车架的断面虽然按等强度和一定的安全系数设计的，但常因结构不合理、最大静载荷位置偏移、严重超载、长时间使用或使用不当等

2、原因致使车架弯曲产生疲劳裂纹，甚至断裂，引起事故的发生。若对已断裂梁采用焊接或焊接与铆接两者相结合的方法进行修复加固，可延长车架的使用寿命，所损车架也可再次使用。1、车架纵梁断裂的修复车架纵梁断裂的修复应视其裂纹的长短及所在的部位采取不同的修理方法。1.1当裂纹较短，且在受力不大的部位时，可直接用电弧焊修复。焊修时，用砂布或钢丝刷打磨裂纹处，使其露出金属光泽，然后仔细检查，确定裂纹界限（即裂纹末端），在裂纹的末端钻d=φ5~φ8的止裂孔（如图1）以消除应力，防止裂纹扩展。并用砂轮或凿子沿裂纹开焊修坡口（如图2），堆焊高度不超过平面1~2mm，焊后用砂轮机或挫刀打磨平整，保证焊缝刚度基

3、本一致，以减少焊修表面的应力集中。1.2当裂纹较长，但未扩展到整个横截面，且在受力不大的部位时，先按1.1所述方法将断裂缝修焊后，再采用三角腹板（如图3）加焊于裂缝处。加强板的厚度应不大于纵梁厚度，且材质相同。焊接三角形腹板时，先将腹板放在裂纹对称的位置上，点焊3~4处，然后沿四周焊牢（如图4）。1.3当裂纹较长已扩展到整个横截面，或虽未达到整个横截面，但在受力较大的部位时，先按1.1所述方法将断裂缝修焊后，再采用二件L形或一件槽形加强腹板（如图5）加焊于裂纹处，以使翼面和腹面同时加强。施焊顺序应从纵梁侧面中部移向两端。加强板的长度，应根据焊缝大小及部位而定。受力小处其长度不得少于3

4、90mm，裂纹大同时又处于受力较大处则应增加加强板的面积和长度，其长度不少于660mm，为减少应力集中，加强板的端部应做成U形缺口（如图6）。1、车架纵梁的加固根据情况可在纵梁内、外侧加铆加强板以进行加固。2.1在纵梁外侧加固在纵梁外侧铆一平腹板或L形腹板，若结构允许也可铆槽形腹板（如图7）。加强腹板的厚度一般不应大于纵梁厚度，腹板长度一般自前钢板后支架至后钢板前支架处，加固时应避免应力集中，同时应尽可能减少用料和减轻重量。2.2在纵梁内侧加固在内侧加装二块L形或一块槽形腹板，腹板的厚度一般亦不应大于纵梁的厚度。2.3加强板的铆接先按纵梁修复的方法将裂纹焊好后，再用砂轮机将焊缝打磨平

5、整，最后将加强板与大梁固定铆接。在加固施工中，应注意腹板与纵梁的紧密贴合，特别是转角处的吻合。铆接时，应尽量利用原来的铆钉孔。铆钉长度L=t+（1.5~1.7）d，（t为铆接零件厚度，d为铆钉直径），不能利用的孔眼，除工艺孔外，应予焊补。铆钉的排列如图8。2.4加固方法的比较两种加固方法中，第二种方法在同一断面强度下，增中重量较少，但施工比较困难。第一种方法除增加刚性太大和影响与横梁的协调外，造成弯曲中心轴位移，容易发生纵梁扭转，但施工较为简单。两种方法可根据车架断裂的具体实际需要进行选择。1、修复实例以东风3090SE自卸车的大梁断裂的修复为例，由于其车架纵梁是在纵梁下翼面原有孔处

6、以生横向裂纹，虽尚未扩展到纵梁整个断面，但在纵梁最大受力部位，故采取先焊后铆的修复措施。3.1先在裂纹边缘钻φ7止裂孔，并开坡口。焊接时，选用抗裂性能好的低轻型碱性焊条，电流120A，直流反接，分两层焊接好用砂轮机将焊缝打磨平整。3.2补焊断裂处纵梁下翼面上原有的6个φ10孔。1.3在纵梁外侧左右各铆一槽形腹板（图9），材料为16Mn、δ6，腹板自后钢板前支架朝前100mm处开始铆接，两端基本上位于连接横梁处。这样两端产生的集中应力是在横梁所在位置，对车架强度影响较小。铆接时，采用φ12×35铆钉，铆钉孔尽量利用原有铆钉孔或螺孔，铆钉上下排列错开（图10）。参考文献1、蒋崇贤，何明辉

7、。专用汽车设计。武汉工业大学出版社，1994。2、唐艺。中外汽车底盘修理工艺。湖南科学技术出版社，1996。3、郎有利。专用汽车维修。人民交通出版社，1999。