焊接技术在轨道客车制造行业的推广应用

焊接技术在轨道客车制造行业的推广应用

孙德利

长春中车轨道车辆有限公司 130000

摘要：目前我国的装备制造业取得了长足的进步，轨道客车制造的技术水平也极大地提高，焊接技术是轨道客车制造中的关键性技术之一，在轨道客车的制造中能够起到有效缩短生产周期的作用，目前行业内常见的焊接技术包括了激光焊接技术、搅拌摩擦焊接技术等，本文将对不同焊接技术的具体应用进行简要分析，同时应用发展趋势进行简要探索，希望能够为提高焊接技术的应用水平有所贡献。

关键词：轨道客车制造；焊接技术；推广应用

引言：焊接技术在轨道客车制造行业中的应用是一项范围性工作，其涉及到的不仅是客车车体加工水平的提高，还在转向架的制造、焊接材料的更新上都有所推动，这也就意味着新型焊接技术在轨道客车制造中的推广应用对多品种和多系列的轨道客车的发展有着十分积极的意义。

1 技术应用现状

1.1   在不锈钢车体中的应用

不锈钢材料在现阶段的轨道客车汇总应用十分普遍，其具备防腐性能好、强度高等优势，但同时在线膨胀系数大、导热性差等不足，传统的不锈钢车体生产制造中主要采取的是电阻点焊和缝焊技术，并通过轨道行走龙门装置结构，以批量化流水焊接作业生产线来保证成型之后的美观性和可靠性。需要注意的是，现阶段轨道客车制造行业中所使用的电阻焊设备多为欧洲或日本厂商生产的设备，我国焊接装备的制造技术与国际先进水平相比仍有一定的差距，尤其是在大型电阻焊非标自动化设备的集成设计与制造商还有较大的提升空间。

1.2在铝合金车体中的应用

铝合金材料具有焊接性差、焊接成本高、易受外部环境影响（温度、湿度、烟尘污染）等缺点，比如在焊接时的外部环境中相对湿度超过百分之七十，则很容易出现由于吸附在铝板和焊丝表面的水分和气体难以排出，导致焊缝有密集气孔的焊接质量不达标的情况。

1.3在转向架中的应用

随着制造技术的进步，机器人自动化焊接在转向架焊接中的应用范围不断扩大，机器人自动化焊接的优势在于基于提前设定的焊接参数和运动轨迹，机器人能够进行精准、快速的重复工作，焊接过程中人员参与的程度不断降低，在很大程度上避免了认为操作失误的概率，提高焊接效率和生产安全性的同时也使得焊接的质量更加稳定可靠。

根据转向架架构和材料的自身特点，在选焊接技术时通常选择多层多道焊接的方法，在侧梁外部长大焊缝一般使用机械手单丝或双丝MAG焊对质量等级要求极高但机械手又无法完成的焊接的特殊情况下可以采用手工钨极氩弧焊的形式，在进行焊缝缺陷修补时也可以采用这种焊接手段。

2 焊接技术的发展趋势

2.1不锈钢薄板激光叠焊技术

作为一种高能束焊接方法，激光焊具有在焊接时接头质量稳定、速度快、变形小等优势，因此得到了较为广泛的应用，目前国际上一些轨道客车制造技术较为先进的国家已经在进行不锈钢激光焊车体的研究。激光焊技术不仅能够提高焊接的效率和质量，还能够推动产品结构的升级和车体的减重。使用传统的电阻焊工艺进行薄板不锈钢车体的焊接时往往会在表面焊点留下凸痕，外观的美观性和平整性有一定的不足，此外由于使用电焊进行不锈钢车体的焊接时容易造成车体的密封性较差，因此应用的范围有一定限制，而使用激光焊进行不锈钢薄板车体的焊接能够有效解决以上问题。

2.2铝合金搅拌摩擦焊接技术

现阶段在进行铝合金车体的焊接时通常使用的是熔化极惰性气体保护焊，该焊接方式具有效率高、接头质量有保证的特点，但同时也有一些不足，比如焊接之后容易出现气孔、裂纹等缺陷。为了降低焊接接头的强度损失、提高焊接效率和质量生，搅拌摩擦焊在铝合金车体焊接中的应用越来越广泛。

搅拌摩擦焊作为一种新型的固相连接技术，具体的工作原理是利用一个柱形带特殊轴肩和针凸的搅拌工具旋转插入被焊接工件，通过旋转摩擦产生的热使得被焊接材料热塑化，并在受到挤压锻造后达到材料之间的连接。

2.3激光-电弧复合焊技术

作为一种高能束焊接方法，激光-电弧复合焊的工作原理是利用激光与电弧同时对焊接区进行能量输入，使得焊缝区内形成高效焊接热源。其中激光-MIG复合焊具有熔深大、速度快、成形好、变形小等多方面优势。但整体而言，激光-电弧复合焊技术在目前的应用范围较小，激光-电弧复合焊由于在焊接时激光与电弧能够进行相互作用，因而能够实现对激光和电弧较高的能量利用率，在相同焊接熔深的情况下，相较于其他焊接技术，该类焊接技术还具备焊接速度较快的优势。

3 对技术应用的思考

目前在我国的轨道客车制造中对先进焊接技术的应用较广，应用程度也较深，已经达到了国际先进水平，焊接技术的应用取得了极大的成效，但需要注意的是，车体焊接的质量对轨道客车的运行有着直接的影响，因此为了保证焊接技术的应用效果应该做好质检工作，在不断研发改进焊接技术的同时还应该建立并不断完善的焊接质量管理体系与评价系统，让更高水平的焊接技术更好地服务于轨道客车的制造。

结束语：不同材料的车体由于性质不同、对焊接技术的适应性不同，因此在进行焊接技术的选择时应该具有针对性，在焊接技术具体应用的过程中还需要做好质量控制工作，充分发挥焊接技术对轨道客车制造的推动作用。

参考文献：

[1]刘佳宇,高斌,高洪山,等.焊接技术在轨道客车制造行业的推广运用[J].科技视界,2017,(3):100.

[2]何岩,李万君,曲永强.TIP TIG焊接技术在轨道客车转向架焊接中的开发应用[J].中国高新区,2019,(1):11.

[3]冯朝明.激光焊接技术在不锈钢轨道客车制造中的实践探析[J].中国科技投资,2019,(11):199.

[4]韩晓辉,张志毅,李刚卿.激光焊接技术在不锈钢轨道客车制造中的应用与展望[J].电焊机,2018,48(3):1-8.