基于多元统计分析的钢轨焊接过程质量综合评价研究
发布时间：2021-07-05 08:52
铁路技术的快速发展,离不开钢轨焊接技术。钢轨焊接是一个串行的工作方式,其主要包括八道工序,每个工序都与钢轨焊接的质量有着密不可分的联系。在其生产过程中,最主要的工序是焊接工序,焊接工序也是整个焊接过程中消耗能量最多的一个环节。通过选择合理的焊接参数可以使企业做到节能减排、降低生产成本,但由于焊接过程具有强耦合性、不确定性和非线性等特点,导致很难对其进行机理建模。如何确定焊接参数和错边量之间的关系,是热点问题也是难点问题。钢轨焊接过程中包括众多指标,每一个指标的好坏都会影响整体钢轨焊接的质量。钢轨焊接的整体质量关乎着企业的能耗和成本,焊接过程比较繁琐,其个体评价与整体评价又存在不同,如何处理好个体与整体之间的评价关系是要待解决的问题。每道工序都有各自的评价指标,指标中的数据精细程度不同,给评价带来很大的困难,如何利用现有数据对钢轨焊接过程进行评价也是要待解决的问题。针对以上问题,本文具体研究内容如下:首先通过阅读和查找文献,掌握了焊接过程中每个工序的作用及相关的技术指标。通过对焊接工序中的焊接参数和错边量进行相关性分析并结合BP神经网络和PSO-BP神经网络建立了错边量预测模型,模型命中...
【文章来源】：内蒙古科技大学内蒙古自治区
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
历年铁路里程
内蒙古科技大学硕士学位论文-7-图2.1GAAS80型闪光焊机GAAS80系列焊机是瑞士施拉特公司制造。这种焊机具有计算机控制和信息交流的能力，自动进行参数的数字记录，极大地提高了焊接质量。其各个字母依次代表的含义为：直流、闪光、自动、钢轨、顶锻力为80吨。焊机的技术指标如表2.2所示：表2.2GAAS80/580焊机技术指标三相交流电源380V，50HZ钳口空载电压6.3V额定功率580kW功率因数0.87(焊接电流为80000A时)对中调节水平调节±7.5mm；垂直调节±10mm最大夹持力1500kN（轨腰）电极夹持力400kN（轨底、轨头）最大推凸力600kN最大顶锻力800kN动架形成50mm最大焊接面积12000mm2GAAS80焊机主要包括焊机主机、控制柜、液压泵站和附属设备（冷水机组、除尘设备等）。主要特点为：轨腰夹持系统可以有效防止钢轨打滑；其推凸装置可迅速对接头进行保压推凸，这样有利于保证焊接接头的平直度；焊机且具有大功率次级整流焊接电源，不会引起供电电源偏载，使焊接具有很强的稳定性。
内蒙古科技大学硕士学位论文-9-U型生产工艺流程：焊前检查除锈焊接粗磨正火精调外观检查探伤一、焊前检查：钢轨在焊接前需要操作人员对钢轨外观进行检查，不符合技术要求的钢轨不能流入焊接工序。由于钢轨的轧制精度不同，原材料的钢轨收尾尺寸会存在一定的区别。因此，在进行钢轨选配时尽可能的安排钢轨端口偏转差偏小，进而降低接头的错边率。焊前检查的主要目的是为了避免对不合格的母材进行焊接，导致错边量超出技术标准，造成不必要的成本浪费。端头的平直度检测分为两种方法：自动检测尺法和直尺法，自动检测尺应具有非接触式传感器，测量后会显示结果值，由于精度的问题，自动检测尺测得的数据不一定完全准确，当对其测量结果有异议时，可以使用直尺和塞尺对平直度进行重新检测[14]，进而得到准确的结果。钢轨端口的扭转度应采用扭转尺对其进行检测，不符合技术要求的钢轨不可进行焊接[15]。如图2.2所示：工人师傅正在对待焊钢轨进行焊前检查。图2.2工人师傅对钢轨进行焊前检查二、除锈：在焊接前，使用除锈机对轨顶和轨底分别除锈。除锈机构安装在车架上，其主要包括安装支架、驱动电机、摆动机构、砂带、和升降油缸等。在皮带传动的作用下，一台电机可以同时输出轨顶和轨底的除锈动力。这种结构简单故障点少。在电极与钢轨之间提供更好的接触面积，使其具有良好的导电性。当除锈质量不好时，会出现电极灼伤，必须锯掉接头。图2.3所示：钢轨焊前除锈。
【参考文献】：
期刊论文
[1]电缆与钢轨焊接接头的超声波检测[J]. 任国强. 无损检测. 2019(06)
[2]基于LEC评价法的500 m长钢轨焊接系统风险评价研究[J]. 刘辉. 铁道标准设计. 2019(10)
[3]我国固定式钢轨闪光焊机发展与应用[J]. 高振坤,丁韦,李力,王莹莹. 热加工工艺. 2018(17)
[4]基于层次分析原理的多样化供电模式[J]. 赵莉莉,边小军,石泽宇. 智慧电力. 2018(06)
[5]GAAS80/580钢轨闪光焊机自动对中系统调整与保养[J]. 张家佳. 工业技术创新. 2016(05)
[6]基于闪光声音信息的钢轨焊接接头质量分析[J]. 吕其兵,张曦,骆德阳,刘国庆. 焊接学报. 2016(09)
[7]基于改进Fuzzy法的生态社区综合评价实证分析[J]. 娄洋. 价值工程. 2016(18)
[8]钢轨闪光焊接头火焰正火的质量控制[J]. 周涛. 价值工程. 2016(16)
[9]钢轨焊接接头晶粒度探讨[J]. 陈海田. 中国高新技术企业. 2016(18)
[10]基于钢轨闪光焊接过程曲线的接头质量判断[J]. 陈伟国. 轨道交通装备与技术. 2015(01)
博士论文
[1]钢轨闪光焊接头灰斑和微裂纹缺陷形成机理研究[D]. 王莹莹.中国铁道科学研究院 2018
硕士论文
[1]钢轨闪光焊接头组织及性能研究[D]. 田瑞杰.西南交通大学 2019
[2]高速铁路钢轨焊接接头平直度优化试验研究[D]. 田甜.中国铁道科学研究院 2018
[3]寒冷地区钢轨现场焊接质量研究[D]. 赵艳丽.西南交通大学 2017
[4]海上风险预警分级研究[D]. 陈诚.大连海事大学 2013
[5]轨道工程新型焊轨技术研究[D]. 张子豪.西南交通大学 2013
[6]基于粗糙集的权重确定方法研究[D]. 谭宗凤.广西师范大学 2012
[7]神经网络预测控制应用研究[D]. 王捍兵.江苏科技大学 2011
[8]基于AHP的模糊综合评价方法研究及应用[D]. 叶珍.华南理工大学 2010
[9]模糊综合评价方法及其应用研究[D]. 吴丽萍.太原理工大学 2006
本文编号：3265763
【文章来源】：内蒙古科技大学内蒙古自治区
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
历年铁路里程
内蒙古科技大学硕士学位论文-7-图2.1GAAS80型闪光焊机GAAS80系列焊机是瑞士施拉特公司制造。这种焊机具有计算机控制和信息交流的能力，自动进行参数的数字记录，极大地提高了焊接质量。其各个字母依次代表的含义为：直流、闪光、自动、钢轨、顶锻力为80吨。焊机的技术指标如表2.2所示：表2.2GAAS80/580焊机技术指标三相交流电源380V，50HZ钳口空载电压6.3V额定功率580kW功率因数0.87(焊接电流为80000A时)对中调节水平调节±7.5mm；垂直调节±10mm最大夹持力1500kN（轨腰）电极夹持力400kN（轨底、轨头）最大推凸力600kN最大顶锻力800kN动架形成50mm最大焊接面积12000mm2GAAS80焊机主要包括焊机主机、控制柜、液压泵站和附属设备（冷水机组、除尘设备等）。主要特点为：轨腰夹持系统可以有效防止钢轨打滑；其推凸装置可迅速对接头进行保压推凸，这样有利于保证焊接接头的平直度；焊机且具有大功率次级整流焊接电源，不会引起供电电源偏载，使焊接具有很强的稳定性。
内蒙古科技大学硕士学位论文-9-U型生产工艺流程：焊前检查除锈焊接粗磨正火精调外观检查探伤一、焊前检查：钢轨在焊接前需要操作人员对钢轨外观进行检查，不符合技术要求的钢轨不能流入焊接工序。由于钢轨的轧制精度不同，原材料的钢轨收尾尺寸会存在一定的区别。因此，在进行钢轨选配时尽可能的安排钢轨端口偏转差偏小，进而降低接头的错边率。焊前检查的主要目的是为了避免对不合格的母材进行焊接，导致错边量超出技术标准，造成不必要的成本浪费。端头的平直度检测分为两种方法：自动检测尺法和直尺法，自动检测尺应具有非接触式传感器，测量后会显示结果值，由于精度的问题，自动检测尺测得的数据不一定完全准确，当对其测量结果有异议时，可以使用直尺和塞尺对平直度进行重新检测[14]，进而得到准确的结果。钢轨端口的扭转度应采用扭转尺对其进行检测，不符合技术要求的钢轨不可进行焊接[15]。如图2.2所示：工人师傅正在对待焊钢轨进行焊前检查。图2.2工人师傅对钢轨进行焊前检查二、除锈：在焊接前，使用除锈机对轨顶和轨底分别除锈。除锈机构安装在车架上，其主要包括安装支架、驱动电机、摆动机构、砂带、和升降油缸等。在皮带传动的作用下，一台电机可以同时输出轨顶和轨底的除锈动力。这种结构简单故障点少。在电极与钢轨之间提供更好的接触面积，使其具有良好的导电性。当除锈质量不好时，会出现电极灼伤，必须锯掉接头。图2.3所示：钢轨焊前除锈。
【参考文献】：
期刊论文
[1]电缆与钢轨焊接接头的超声波检测[J]. 任国强. 无损检测. 2019(06)
[2]基于LEC评价法的500 m长钢轨焊接系统风险评价研究[J]. 刘辉. 铁道标准设计. 2019(10)
[3]我国固定式钢轨闪光焊机发展与应用[J]. 高振坤,丁韦,李力,王莹莹. 热加工工艺. 2018(17)
[4]基于层次分析原理的多样化供电模式[J]. 赵莉莉,边小军,石泽宇. 智慧电力. 2018(06)
[5]GAAS80/580钢轨闪光焊机自动对中系统调整与保养[J]. 张家佳. 工业技术创新. 2016(05)
[6]基于闪光声音信息的钢轨焊接接头质量分析[J]. 吕其兵,张曦,骆德阳,刘国庆. 焊接学报. 2016(09)
[7]基于改进Fuzzy法的生态社区综合评价实证分析[J]. 娄洋. 价值工程. 2016(18)
[8]钢轨闪光焊接头火焰正火的质量控制[J]. 周涛. 价值工程. 2016(16)
[9]钢轨焊接接头晶粒度探讨[J]. 陈海田. 中国高新技术企业. 2016(18)
[10]基于钢轨闪光焊接过程曲线的接头质量判断[J]. 陈伟国. 轨道交通装备与技术. 2015(01)
博士论文
[1]钢轨闪光焊接头灰斑和微裂纹缺陷形成机理研究[D]. 王莹莹.中国铁道科学研究院 2018
硕士论文
[1]钢轨闪光焊接头组织及性能研究[D]. 田瑞杰.西南交通大学 2019
[2]高速铁路钢轨焊接接头平直度优化试验研究[D]. 田甜.中国铁道科学研究院 2018
[3]寒冷地区钢轨现场焊接质量研究[D]. 赵艳丽.西南交通大学 2017
[4]海上风险预警分级研究[D]. 陈诚.大连海事大学 2013
[5]轨道工程新型焊轨技术研究[D]. 张子豪.西南交通大学 2013
[6]基于粗糙集的权重确定方法研究[D]. 谭宗凤.广西师范大学 2012
[7]神经网络预测控制应用研究[D]. 王捍兵.江苏科技大学 2011
[8]基于AHP的模糊综合评价方法研究及应用[D]. 叶珍.华南理工大学 2010
[9]模糊综合评价方法及其应用研究[D]. 吴丽萍.太原理工大学 2006
本文编号：3265763
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