鋁合金軌道客車車體制造工藝研究

牛偉偉 李棟梁 劉君

摘 要：隨著國家鋁合金軌道客車行業(yè)的發(fā)展，相關(guān)客車車體的制造受到廣泛重視，傳統(tǒng)的制造工藝技術(shù)已經(jīng)不能滿足當(dāng)前的施工要求，應(yīng)結(jié)合具體情況正確選用車體制造工藝技術(shù)，以此生產(chǎn)高質(zhì)量的鋁合金軌道客車車體，為其后續(xù)的良好發(fā)展夯實基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：鋁合金軌道;客車車體;制造工藝

鋁合金軌道客車車體的制造工作中，焊接工藝屬于十分重要的制造技術(shù)，制造工作的流程十分簡單，但是，每個環(huán)節(jié)的工作質(zhì)量均具有獨立性的要求，一旦某環(huán)節(jié)有質(zhì)量問題，將會導(dǎo)致客車車體的整體性受到影響。因此，在鋁合金軌道客車車體的制造工作中，應(yīng)正確采用先進的工藝技術(shù)，為合理施工制造提供幫助。

鋁合金軌道客車車體制造的工藝要求

鋁合金軌道客車車體制造的過程中，所使用的原材料多為鋁合金，而車體鋁合金制造期間，最為主要的就是焊接工作，只有按照焊接工藝技術(shù)要求開展工作，才能更好的預(yù)防出現(xiàn)質(zhì)量問題。具體的工藝要求為：

營造良好的環(huán)境

鋁合金材料與其他金屬原材料相較，導(dǎo)熱的系數(shù)較高，如果采用相同的焊接工藝技術(shù)，鋼材料的冷卻速度很慢，鋁合金材料的冷卻速度很快，在冷卻的過程中，氫溶解度會有所降低，導(dǎo)致冷卻的過程中生成氣體，如若此類氣體不能快速排出，將會導(dǎo)致客車車體的正常使用受到影響。因此，在車體的制造工作中，要求注意營造良好的環(huán)境氛圍，保證在焊接的工作中快速排出其中的氣體，預(yù)防出現(xiàn)制造質(zhì)量問題。

焊絲和保護氣體的管理

從本質(zhì)上來講，鋁合金軌道客車車體具有一定特殊性，所以，在生產(chǎn)加工的環(huán)節(jié)中，盡量選擇較為特殊的焊絲材料或者是保護氣體，按照不同的客車車體實際情況，針對性的選擇不同規(guī)格焊絲材料，以此提升整體的制造工作效果。一般情況下，焊絲分為兩種，主要就是1.2與1.6，，此類焊絲的組成部分多為鎘元素和肽元素，就是因為此類元素的存在，會導(dǎo)致焊縫的金屬晶粒呈現(xiàn)出細化的態(tài)勢，同時，還可以提升鋁合金的使用性能，增強耐腐蝕性。且在焊接的工作中，采用保護氣體可選擇高純度氬氣，保證純度在100%，這樣不僅能夠提升相關(guān)的制造工作效果，還能將不同工藝技術(shù)的積極作用充分發(fā)揮出來。

正確選用焊接方式

鋁合金軌道的客車車體制造過程中，應(yīng)正確選擇使用焊接方式。如果單純的進行鋁合金金屬焊接，可供使用的方式很多，但是如果是鋁合金車體，就應(yīng)該按照客車車體的實際情況，正確的使用以下幾種焊接技術(shù)：①保護焊工藝技術(shù)，此類焊接方式在實際應(yīng)用的過程中，要求將強惰性氣體熔化，其英文的縮寫是MLG。②采用TLG法進行焊接，屬于保護焊，其中主要成分就是鎢極惰性氣體。③就是電阻點焊相關(guān)技術(shù)，可按照具體的情況進行焊接處理。

針對焊接速度進行嚴格的控制

通常情況下，焊接速度對焊接工作質(zhì)量會產(chǎn)生直接影響，因此，在實際工作中，相關(guān)的焊接工作人員應(yīng)注意，在對厚度較高的鋁合金板進行焊接的過程中，應(yīng)將速度控制在合理范圍之內(nèi)，主要因為適當(dāng)?shù)臏p慢速度，有助于提升焊縫的融合度，將焊縫之內(nèi)的氣體釋放出來，這樣有助于提升相關(guān)的焊接操作質(zhì)量。如若進行較薄的鋁合金板焊接，應(yīng)加快焊接速度，以此提升融合度，并確保焊接工作質(zhì)量。

鋁合金軌道客車車體制造工藝的應(yīng)用

隨著鋁合金軌道客車車體制造相關(guān)工藝技術(shù)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)的工藝技術(shù)已經(jīng)不能滿足當(dāng)前的工作要求，應(yīng)結(jié)合具體的車體情況正確焊接和制造，采用科學(xué)合理的方式進行處理，達到預(yù)期的工作目的。

做好車體的焊接工作

在車體結(jié)構(gòu)焊接的工作中，如果焊縫的中心線與結(jié)構(gòu)截面中性軸之間沒有重合亦或是不對稱，將會導(dǎo)致在車體焊接工作完成以后，側(cè)墻位置出現(xiàn)彎曲變形的現(xiàn)象。此類變形問題，在車體焊接的工作中主要表現(xiàn)為：后側(cè)墻直線度發(fā)生變化，寬度和高度有所改變，不能滿足相關(guān)的技術(shù)標準。因此，在車體的焊接工作中應(yīng)結(jié)合實際情況正確的制造處理，明確焊接工作順序，做好預(yù)變形的管控工作，采用相關(guān)的工藝技術(shù)完成任務(wù)。在車體焊接的工作中，要求降低焊接過程中因為不對稱所出現(xiàn)的變形問題，保證各個部分的焊接方向一致性，并對稱開展相關(guān)的焊接操作活動。要求在該環(huán)節(jié)的工作中，正確進行預(yù)變形的管理，于焊接工作之前，使用專用的裝備和設(shè)備進行車體側(cè)墻寬度、高度和直線度的檢測，準確的記錄各種數(shù)據(jù)。然后使用手拉葫蘆還有工藝頂桿的方式，正確進行車體預(yù)制變形的管理，需要注意的是，應(yīng)結(jié)合車體的長度方向，在其中均勻的選擇測量點，明確測量點的尺寸變化情況、工藝變化情況等等，以便于針對性的進行管理。通常情況下，在車體焊接工作完成之后，車輛寬度和高度會有所降低，所以，在焊接之前就應(yīng)該結(jié)合車輛狀況正確調(diào)整高度和寬度，適當(dāng)?shù)脑黾訋缀纬叽纾褂妙A(yù)變形控制方式，將幾何尺寸控制在合理范圍之內(nèi)，達到預(yù)期的工作目標。

正確選取焊接工藝參數(shù)

為確保鋁合金軌道客車車體的制造效果，應(yīng)正確選取焊接工藝參數(shù)，尤其在自動焊接的工作中，應(yīng)按照具體的情況正確選擇相應(yīng)的焊接工藝參數(shù)，例如：將焊接電流控制在260-265A之間，電弧電壓控制在26.5-27.3V之間，送絲的速度控制在每分鐘8.35m，焊接的速度控制為每分鐘480m，熱輸入控制在每分鐘9600J，氣體的流量控制在每分鐘24L，嚴格的選取各種工藝參數(shù)，有助于提升整體的焊接工作質(zhì)量，達到預(yù)期的工作目標。

鋁合金軌道客車車體制造注意事項

近年來在鋁合金軌道客車車體制造的過程中，經(jīng)常會受到諸多因素的影響出現(xiàn)裂縫問題、融合度問題和氣孔問題等等，導(dǎo)致車體的制造質(zhì)量降低，不能滿足當(dāng)前的工作要求。因此，在車體制造的工作中，要求總結(jié)豐富經(jīng)驗，樹立正確的觀念意識，采用科學(xué)合理的方式完成相應(yīng)的車體制造任務(wù)。

裂紋的防控

一般情況下，鋁合金焊接的過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)凝固類型和晶界液化類型的裂紋，最容易出現(xiàn)相關(guān)裂紋的位置就是焊縫的開頭部分和結(jié)尾部分。因此，在焊接制造的工作中，應(yīng)對容易出現(xiàn)裂紋問題的部分進行嚴格管理，編制完善的計劃方案，采用科學(xué)合理的方式進行裂紋的防控，達到預(yù)期的生產(chǎn)制造管理目的。

氣孔的防控

在鋁合金的焊接工作中，氫氣屬于氣孔生成的主要原因，在所有的氫氣中，保護氣體、電極焊絲附著、母材附著、空氣浸入等是出現(xiàn)氫氣的主要途徑，如果不能合理的控制，將會誘發(fā)氣孔問題。因此，在焊接制造的工作中，應(yīng)根據(jù)目前的焊接制造特點和實際情況，正確開展氣孔問題的防控工作，例如：對母材以及焊絲進行合理的處理，去除表面的油污還有水分，以此預(yù)防出現(xiàn)氣孔。再如：焊絲原材料包裝拆除以后，要求以最快的速度使用完，如果當(dāng)天不能使用，那么就要送入保溫箱中存儲，以免影響使用質(zhì)量[1]。

焊接變形的防控措施

在鋁合金軌道客車車體實際焊接的工作中，經(jīng)常會出現(xiàn)焊接變形的現(xiàn)象，主要就是縱向收縮類型、彎曲類型與波浪類型的變形，嚴重影響車體制造的效果。在此情況下，應(yīng)采用合理的措施預(yù)防焊接變形，按照相關(guān)順序和標準執(zhí)行任務(wù)，編制完善的焊接計劃方案，從根本上預(yù)防變形問題帶來影響，達到預(yù)期的工作目標[2]。

結(jié)語：

鋁合金軌道客車車體制造的過程中，應(yīng)總結(jié)豐富經(jīng)驗，樹立正確的觀念意識，總結(jié)豐富經(jīng)驗，遵循科學(xué)化的工作原則，正確開展焊接制造工作、焊接質(zhì)量管理工作等等，全面提升整體的工作質(zhì)量，確保車體的制造效果符合標準，達到預(yù)期的工作目的。

參考文獻：

[1]劉洪泉，錢憲武，艾啟文， 等.鋁合金城軌車調(diào)修的關(guān)鍵技術(shù)[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2018，11（27）：270-322.

[2]趙衛(wèi)華.動車組車體靜強度計算分析及試驗[J].信息記錄材料，2016，17（3）：79-81.