先進(jìn)焊接技術(shù)在軌道車(chē)輛制造中的應(yīng)用

梅啟兵（成都長(zhǎng)客新筑軌道交通裝備有限公司，成都611430）

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先進(jìn)焊接技術(shù)在軌道車(chē)輛制造中的應(yīng)用

梅啟兵
（成都長(zhǎng)客新筑軌道交通裝備有限公司，成都611430）

摘要：對(duì)于軌道車(chē)輛的制造來(lái)說(shuō)，先進(jìn)的焊接技術(shù)必不可少。通過(guò)分析各種先進(jìn)的焊接技術(shù)，分別闡述其利弊，就其對(duì)于軌道車(chē)輛方面的應(yīng)用做了詳盡的討論，對(duì)其作用及效益做出分析與說(shuō)明。

關(guān)鍵詞：新型焊接技術(shù)；軌道車(chē)輛；發(fā)展及應(yīng)用

在高速列車(chē)中，先進(jìn)的焊接技術(shù)對(duì)于軌道車(chē)輛的制造是必不可少的。這些先進(jìn)的焊接技術(shù)包括很多種，本文對(duì)TIG焊接技術(shù)、微束等離子弧焊、激光焊接技術(shù)做出探討，詳述其優(yōu)點(diǎn)與應(yīng)用方面，對(duì)于軌道車(chē)輛車(chē)體進(jìn)行介紹，由于材質(zhì)的不同，從而依次介紹先進(jìn)的焊接技術(shù)在不同材質(zhì)中的應(yīng)用。

1　先進(jìn)焊接技術(shù)種類(lèi)及優(yōu)點(diǎn)

1.1 TIG焊接技術(shù)

TIG焊接技術(shù)分為許多種類(lèi)，其中包括活性鎢極氬弧焊、熱絲TIG焊、TIP- TIG焊、TOP- TIG焊、窄間隙TIG焊、超聲鎢極氬弧符合焊、超音脈沖TIG焊，等等。TIG焊的金屬材料在品種和數(shù)量上是不受限制的，他們的形狀和形式、面積和其他尺寸、結(jié)合強(qiáng)度和實(shí)用性能上有許多特點(diǎn)，這一切決定了TIG焊接技術(shù)在金屬材料的焊接中有許多的應(yīng)用。由于TIG焊接質(zhì)量好、操作容易，現(xiàn)在已經(jīng)被許多地方所應(yīng)用，并且受焊接位置及操作空間限制，普遍采用的工藝方法是TIG焊打底焊條電弧焊蓋面或采用TIG全氬弧焊。TIG焊接的多種多樣的形式可以適用于多方面的焊接，同時(shí)對(duì)于科技快速的發(fā)展，TIG焊接的形式也在逐步增多。

1.2微束等離子弧焊

微束等離子焊接是一種小電流型焊接工藝，為了保持小電流時(shí)的電弧穩(wěn)定，一般采用小孔徑壓縮噴嘴（0.6～1.2mm）及聯(lián)合型電弧，其目的在于保持小電流時(shí)電弧的穩(wěn)定。微束等離子弧焊接具有能量集中、溫度高、焊接速度快、電弧穩(wěn)定性好、可焊材料多、焊接質(zhì)量效率高等特點(diǎn)。由于其微束等離子弧焊要求使用焊頭足夠小，所以它可以焊接更薄的金屬，并且對(duì)于焊痕方面也顯得更加細(xì)膩，對(duì)于弧長(zhǎng)很大的變化范圍也不會(huì)斷弧，保證了焊接速度快、焊縫窄。

1.3激光焊接

激光焊接是一種新的焊接技術(shù)。激光焊接是利用高能量密度的激光束作為熱源的一種高效精密焊接方法。激光焊接具有焊縫深寬比大、熱影響區(qū)窄、焊接速度快、焊接線能量低、焊接變形小、聚焦后的光斑直徑小（0.2～0.6 mm）和能量密度高（106 W/cm2）的特點(diǎn)。激光焊接技術(shù)被廣泛應(yīng)用在汽車(chē)、輪船、飛機(jī)、高鐵等高精制造領(lǐng)域，給人們的生活質(zhì)量帶來(lái)了很大提升，在德國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家率先應(yīng)用，意大利和日本的汽車(chē)公司也在制造車(chē)身覆蓋件中使用了激光焊接和切割工藝，高強(qiáng)鋼激光焊接裝配件因其性能優(yōu)良，在汽車(chē)車(chē)身制造中使用得越來(lái)越多，因此激光焊接技術(shù)是目前比較先進(jìn)的一種焊接技術(shù)。但是對(duì)于車(chē)體的焊接技術(shù)，激光技術(shù)有一定的缺陷性，它雖然焊接速度快，焊接的更加精準(zhǔn)，并且實(shí)現(xiàn)了智能化焊接，但是激光焊接也會(huì)對(duì)機(jī)械造成損傷，并且在焊接中也可能存在焊接缺陷，現(xiàn)在并沒(méi)有投入到大規(guī)模的應(yīng)用中。由于其優(yōu)點(diǎn)對(duì)人的吸引力，激光焊接在未來(lái)的幾年隨著科技的發(fā)展一定會(huì)逐步完善并推向市場(chǎng)。激光焊接目前還不為人們所熟知，它是一種相對(duì)于傳統(tǒng)焊接技術(shù)更加快捷方便的方法，相對(duì)于軌道車(chē)輛焊接來(lái)說(shuō)，更傾向于緊密焊接，對(duì)于小部件焊接和精密焊接具有重要作用和意義。

2　先進(jìn)焊接技術(shù)在軌道車(chē)輛制造中的應(yīng)用

2.1軌道車(chē)輛車(chē)體介紹

軌道交通車(chē)輛是城市交通系統(tǒng)中最重要、最關(guān)鍵的設(shè)備，也是技術(shù)含量很高的綜合性機(jī)電產(chǎn)品，它涉及機(jī)械、電氣、控制、材料等多門(mén)學(xué)科。對(duì)于軌道車(chē)輛來(lái)說(shuō)，車(chē)體是十分重要的，許多方面要求都十分嚴(yán)格，對(duì)于重量要求較嚴(yán)格的目的是為了減少造價(jià)，同時(shí)還要輕量化設(shè)計(jì)，防火設(shè)計(jì)嚴(yán)格，并且要做到隔絕噪音，等等，還要做到耐腐蝕，并且要求有一定的硬度與剛度。所以車(chē)體的材料已經(jīng)由以前的碳素鋼變?yōu)楝F(xiàn)在的不銹鋼和鋁合金車(chē)體。為了符合現(xiàn)在的軌道車(chē)輛提速的要求，對(duì)車(chē)頭進(jìn)行了流線型設(shè)計(jì)，以保證降低風(fēng)阻，同時(shí)加快車(chē)速等的作用。

2.2先進(jìn)焊接技術(shù)在鋁合金車(chē)體制造中的應(yīng)用

鋁合金是一種又軟又輕，其質(zhì)量大約是鐵的1/3，并且有很強(qiáng)的耐腐蝕性。對(duì)于TIG焊接技術(shù)來(lái)說(shuō)，其主要用高溫進(jìn)行融化式加熱，對(duì)于輕薄的鋼板十分有效，但是對(duì)于較厚的鋼板來(lái)說(shuō)就顯得有些吃力，目前TIG焊接主要是作為一種鋁合金車(chē)輛焊接制造中的一種輔助工具。激光焊接是現(xiàn)在新興的一種焊接技術(shù)，現(xiàn)在還沒(méi)有應(yīng)用于鋁合金車(chē)體制造中，因?yàn)榭赡艹霈F(xiàn)裂痕等缺陷，但是他的好處在于智能化工作，焊接效率高。它同F(xiàn)SW焊接技術(shù)一樣，是新興的焊接技術(shù)，由于科技的不斷進(jìn)步，其正在不斷改良，所以未來(lái)的發(fā)展前景十分樂(lè)觀，這些先進(jìn)的焊接技術(shù)在鋁合金車(chē)體的制造中會(huì)逐步取代以前的焊接技術(shù)。

2.3對(duì)于不銹鋼車(chē)體所使用的焊接技術(shù)

不銹鋼車(chē)輛的材料主要采用奧氏體不銹鋼SUS 301、SUS304兩種材料，具有強(qiáng)度高、耐腐蝕、抗沖擊等優(yōu)良特性。同時(shí)需要注意其需要精密的焊接，最好可以使用無(wú)縫焊接技術(shù)。所以對(duì)于不銹鋼車(chē)體的焊接，最好使用單面電焊工藝來(lái)進(jìn)行焊接，這種單面點(diǎn)焊工藝可以降低分流所帶來(lái)的焊接缺陷，并且對(duì)于單面電焊工藝來(lái)說(shuō)，其相對(duì)于先前的焊接工藝更加快速、精密，可以做到先前焊接所做不到的效果。

3　先進(jìn)焊接技術(shù)帶來(lái)的作用及效益

先進(jìn)的焊接技術(shù)對(duì)于我國(guó)軌道車(chē)輛的發(fā)展十分重要。先進(jìn)的焊接技術(shù)可以解放人的勞動(dòng)力，做到工業(yè)化操作，現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)了機(jī)器人焊接，已經(jīng)由機(jī)器人代替人進(jìn)行對(duì)車(chē)體的焊接，并且先進(jìn)的焊接技術(shù)可以減少焊接中的缺陷，可以減少勞動(dòng)力的損耗，為國(guó)家?guī)?lái)更多的利益。并且先進(jìn)的焊接技術(shù)可以為軌道車(chē)輛的制造帶來(lái)方便，使其安全性更高，例如先進(jìn)的無(wú)縫焊接技術(shù)，對(duì)于新興的激光焊接以及FSW焊接來(lái)說(shuō)，都是未來(lái)焊接技術(shù)發(fā)展的前景。由于對(duì)軌道車(chē)輛制造中焊接技術(shù)的嚴(yán)格要求，先進(jìn)的焊接技術(shù)是軌道車(chē)輛制造中所必不可少的。

4　結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，傳統(tǒng)的焊接方法已經(jīng)不斷成熟，焊接工藝和焊接裝備已經(jīng)迎來(lái)了全面現(xiàn)代化的時(shí)代。隨著焊接技術(shù)的穩(wěn)步發(fā)展，我們需要在新技術(shù)不斷應(yīng)用的過(guò)程中，不斷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，改進(jìn)完善，從而更加進(jìn)步。質(zhì)量問(wèn)題始終不可小覷，而焊接質(zhì)量控制又是車(chē)輛制造和成品推出的重要因素。建立焊接質(zhì)量管理體系及完整的評(píng)價(jià)系統(tǒng)是對(duì)焊接技術(shù)應(yīng)用的保證，軌道交通制造的進(jìn)步將隨著焊接技術(shù)的不斷應(yīng)用而提高，同時(shí)焊接技術(shù)的發(fā)展將會(huì)進(jìn)一步促進(jìn)軌道車(chē)輛制造的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，二者相輔相成?！翱萍几淖兪澜纭保谌肓宋覀兊纳?，進(jìn)化了我們的思想，使我們對(duì)這個(gè)世界有了更多的認(rèn)識(shí)和無(wú)限的創(chuàng)意。

參考文獻(xiàn)：

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中圖分類(lèi)號(hào)：TG453；U270

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1674- 8646（2016）02- 0042- 02

收稿日期：2015- 12- 28

作者簡(jiǎn)介：梅啟兵（1981-），男，湖北公安人，學(xué)士，工程師，主要從事軌道車(chē)輛及其部件的焊接研究。