轨道车辆焊接技术应用及发展研究

2021-03-15连浩宇

装备维修技术 2021年42期

摘要：随着社会的发展和科学技术的不断进步，轨道车辆加工及焊接技术不断发展，以满足人们的需求。轨道车辆作为当代交通的重要组成部分，具有涉及知识面广，综合性强，要求高等特点。加强对轨道车辆焊接技术的应用及发展方面的研究很有必要。为此，笔者重点对轨道车辆焊接技术特点进行了分析，探讨了轨道车辆焊接技术应用情况，并分析了轨道车辆焊接技术发展趋势。本文的研究成果对于相关部门的管理及技术人员提高相关技术水平具有较好的参考意义。

关键词：轨道;车辆;焊接;技术;

前言

轨道车辆焊接技术是轨道车辆本体加工过程中的重要一环，焊接质量的好坏直接关系到车辆本身的安全性能。较好的轨道车辆焊接能够实现机车车体无缺陷、无安全隐患、运行无风险等，对于确保乘客生命安全和提升机车运行可靠性至关重要[1]。采用先进的轨道车辆焊接技术有助于确保机车车体的焊接质量，为此笔者对轨道车辆焊接技术特点、应用情况和前景等进行了分析研究。

1、轨道车辆焊接技术特点分析

轨道车辆焊接技术目前种类较多，较为常用的有熔化保护焊接技术、非熔化保护焊接技术、电阻焊接工艺技术和自动焊接工艺技术等，具体如下：

熔化保护焊接技术主要采用焊接材料作为电极，焊丝与焊接车体进行连接进而产生电弧，利用其热量对焊接材料和车体加热，将焊丝熔化成液体状，在车体本体上形成焊接缝。该工艺在焊接过程中的性能稳定，焊接成形的焊缝结构更加美观、组成均匀，焊接工艺的可操作性、焊接效率都较高，使用该工艺也可对特殊材料进行焊接，适用性较强[2]。

非熔化保护焊接技术主要采用惰性气体配合焊接工艺并进行保护，在使用过程中利用电极与焊接车体之间的电弧产生热量熔化焊材，进而实现焊接。刚焊接工艺焊缝质量较好，同时车体的热变形较小，车体内部很小有应力存在，对于车体较薄材质的焊接较为适用。该工艺在当前的应用过程中基本采用机械自动化技术，效率较高[3]。

2、轨道车辆焊接技术应用探讨

轨道车辆焊接工艺特点较为明显，轨道车辆由于在城市交通运输中的重要作用，其装备的可靠性与安全性较为重要，根据相关的要求其产品技术含量较高，车辆本体及焊接后的成品要求耐腐蚀、要有较长的使用寿命，所以传统常用的机车本体多为优质碳素结构钢已较少使用，当前应用较多的为轻质高强度合金钢或者不锈钢材[4]。

电阻焊接技术在不锈钢车体上的应用主要体现在车辆的底部大架、顶部盖子、侧面主墙等之间的焊接。该部分的焊接要求焊缝能够承载较大的重量，车体的密封性能优良等。不锈钢的车体多采用薄壁型钢板，厚度不厚，在焊接过程中存在电阻率较大、膨胀系数高、导热率不高等情况。电阻焊接工艺技术总体属于压力焊接工艺，该焊接技术将焊接体预先组合，然后通过电极进行压力的作用，电流经过接触面产生电阻并产生较大热量，进而熔化金属实现焊接。该技术的主要特点是点焊接、缝焊接均可，在实际应用中多采用对焊和凸焊技术。其中，点焊较为经济，对于较薄钢材车体的焊接效果更佳[5]。

自动焊接工艺技术主要采用自动化机械设备完成电弧的引燃，焊条的推进，电弧的熄灭等动作。当前轨道车辆焊接基本都采用了自动化焊接技术，涉及到的结构有固定结构、悬挂结构、龙门结构等。其特点是柔性较好、连续性能优良、生产过程中加工焊接效率高，节省大量人工、物力和財力，焊缝更加美观，焊接参数可随时自动调节。自动焊接技术多用在特殊材料车体焊接上，比如铝合金车体的焊接，使用该自动焊接技术进行焊接可以充分确保焊接缝的形状和密封性能，在焊接过程中可以实现较长焊缝的连续焊接，焊接过程中自动化、机械化性能较好。

3、轨道车辆焊接技术发展趋势研究

3.1摩擦焊接工艺技术发展研究

摩擦焊接工艺技术在施工过程中主要将焊接头高速旋转，同时将其与工件进行对接，利用其摩擦产生的高热量进行金属的熔化，轨道车辆焊接车体的板材与焊接头焊接过程中发生想对移动，实现了焊缝的不断延伸。摩擦焊接具有焊接耗材使用量少，焊接效率高，受环境影响较小等优势，具有较好的发展前景。

3.2激光焊接工艺技术发展研究

激光焊接工艺通过将高能量的激光作用在轨道车辆本体上，进而熔化钢材或板材，利用激光的移动将不同的材料焊接在一起。该技术在使用过程中变形较小，焊接质量较为稳定，速度快，是一种值得大力推广的焊接新型技术。

4、结论

本文重点对轨道车辆焊接技术特点进行了分析，探讨了轨道车辆焊接技术应用情况，并分析了轨道车辆焊接技术发展趋势。本文的研究成果对于企业提高相关技术和水平具有较好的指导和参考作用。

参考文献

[1] 胡忠安，张晓艳.空气弹簧气室压力对地铁车辆转向架焊接构架疲劳强度的影响[J].城市轨道交通研究，2020，23（03）：75-78+84.

[2] 林诗涵，马宇辰，曹津铭，林福军.铝合金地铁车辆车顶焊接变形研究[J].内燃机与配件，2020（03）：124-126.

[3] 赵云峰，丁洁琼，梁连杰，李兴斐，魏艳红.轨道车辆大型结构件焊接变形及残余应力有限元分析[J].焊接，2019（11）：13-19+65-66.

[4] 刘勇，叶结和，韩晓辉，刘桐，徐野. 轨道车辆不锈钢焊接防飞溅液选型试验及性能研究[A]. 金属加工杂志社，2019：4.