侯振国，钮旭晶，李 充，郁志凯，张艳辉

（中车唐山机车车辆有限公司，河北 唐山 063035）

0 前言

自搅拌摩擦焊技术发明以来[1]，轨道车辆制造商就不断地深入探索其在轨道客车上的应用，经过10多年的发展，该技术已广泛应用于轻轨、地铁、城际列车以及高速列车车体制造中[2]。在轨道车辆车体领域已实现2～100 mm的铝合金材料的搅拌摩擦焊，焊接速度提高到3 m/min[3]。

1 搅拌摩擦焊技术简介

搅拌摩擦焊在轨道车辆上主要应用单轴肩搅拌焊和双轴肩搅拌摩擦焊。

单轴肩搅拌摩擦焊的基本原理是利用旋转的搅拌头插入待焊工件并沿焊缝方向移动，金属材料依靠搅拌头与母材之间的摩擦产热达到热塑性状态[4]，然后依靠搅拌头的搅动、碾压和锻造等作用，完成整个焊接过程，如图1所示。

双轴肩搅拌摩擦焊技术是在单轴肩搅拌摩擦焊基础上研发出的先进焊接技术，如图2所示，搅拌头工作部分由上、下两个轴肩以及搅拌针组成，焊接时上、下两个轴肩以及搅拌针均与母材产生摩擦热，同时驱使焊缝金属流动[5]。

2 国内外搅拌摩擦焊技术的发展现状

在国外，搅拌摩擦焊技术早已应用到轨道车辆中[3]，涉及部位包括车体前端、侧墙、车顶板等，车型达到数十种，数量达到数千辆。日本日立和川崎重工将搅拌摩擦焊技术应用于包括新干线列车在内的新型高速列车车体的制造，如图3所示。在欧洲，英国和法国铁路车辆供应商也在高速列车中广泛采用搅拌摩擦焊，西门子和庞巴迪也研究并采用了搅拌摩擦焊技术和部件。……