轨道车辆铝合金车体侧墙制造工艺优化

轨道车辆铝合金车体侧墙制造工艺优化

李华兴  ,尹光剑

 中车四方轨道车辆有限公司 山东省青岛市 266000

摘要：伴随着当前我国轨道车辆的发展，只能够追求高速运行，当前轨道车辆车体采用了轻量化的设计方法，而车体的材质一般选择铝合金制作以降低轴承和节约能源的作用。但是铝合金材料在车体制造的过程中，由于硬度较低、粘性较大，在焊接的过程中常常出现焊接变形和产生气孔，裂纹等质量问题，焊接的难度较大。故而本文基于此，为了能够提高轨道车辆运行的稳定性与可行性，将简单分析轨道车辆铝合金车体侧墙制造工艺的优化。

关键词：轨道车辆；铝合金车体；侧墙

引言：轨道车辆铝合金车体的侧墙基本上是有几块大的板材拼焊而成，焊接的过程中需要按照侧墙窗口的尺寸加工出窗口，然后将各个板材进行拼焊，最终通过打磨修补的方式完成，车体侧墙的制作。现阶段我国大部分轨道车辆都会采用铝合金作为主要的制作材料，铝合金材料的加工制作与其他较为常见的金属材料，在印度和粘性上有着较大的不同，铝合金材料的硬度偏低，粘性较大，所以塑性较强。因此在侧墙制作工艺的选择过程中，需要立足于铝合金材质的实际情况选用科学的加工方法，确保加工工艺的生产效率。

1.轨道车辆铝合金车体侧墙的焊接工艺

侧墙是铝合金车体的重要组成部分，占据着较大的比例，因此侧墙的制造工艺质量将会直接影响到国家车辆的整体质量，为了确保轨道车辆运行的安全性需要更为重视，车体侧墙制作工艺的优化发展。而在具体的研究过程中，需要根据侧墙的尺寸和形状确定具体的制造工艺，保障测量自身的使用功能，在焊接的过程中能够减少变形量所产生的影响，从而确定制造过程中的重点部位，再对其进行优化加工，同时在其他部位的焊接过程中也能够基于侧墙整体加工的情况实现相应的调整，保障整体制造工艺的精度和能满足后续玻璃安装的需求。其次在此过程中也需要重点关注侧墙两端与车体端墙搭建部分的制造与连接，因此在焊接以前需要对其部位进行再加工，保障焊接工作的顺利开展。

而在轨道车辆铝合金车体侧墙制作工艺的选择中，焊接工艺无疑是其中的重点，因为焊接工艺，有着较好的性能，而且焊接的强度较高，即使针对不同材料的金属都能实现有效连接。但是在焊接的过程中这种可能发生的质量问题，避免产生裂纹、气孔等工艺制造缺陷。而基于轨道车辆铝合金材质，因此在轨道车辆车体焊接的过程中会采用 MIG工艺，而且为了减少质量问题的发生，在焊接的过程中对操作人员的专业水平有着较高的要求，同时还需要注重焊接环境以及要针对实际的情况，选择科学合适的焊接方法，切实的保障焊接的质量。之所以在焊接的过程中对于周围的环境有着一定的要求，是因为铝合金这类材料的导热系数较大，在一般较为常见的环境下在铝合金的冷却速度明显快于其他金属材料，而铝合金的冷却速度之所以如此之快，是因为在冷却的过程中会导致氢的溶解度下降，释放出大量的气体，如果这些气体无法在短时间之内实现快速排放，就可能在焊接金属的表面，形成大量的铁矿，导致较为严重的质量问题。因此为了保证焊接的质量需要调整铝合金焊接的环境，使得铝合金的冷却速度有所缓解，有足够的时间排出气体。

基于车体是铝合金材质，所以在组成侧墙的时候，需要将各种不同版型的铝合金型材进行机械加工，在实际操作的过程中一方面工作人员需要按照相关的规定进行严格的操作，确保工艺操作的精准度，另外在一些细节部分，比如骨架滑槽等部位的加工过程中需要机遇，足够的重视，因为其加工效果将会影响到铝合金车体侧墙精度的部位。而且基于轨道车辆的实际情况，铝合金侧墙一般是成对使用，而且制造完成后左右侧墙基本上呈现对称形状。所以在制造的过程中工作人员为了保证两侧墙体的对称性，在选择型材时一般也会选择对称件。针对焊接变形的问题，在焊接的过程中，很可能因为操作不断出现收缩变形、波浪变形和其他焊接变形，因此为了能够在焊接的过程中防止铝合金材料变形问题的出现，在操作的过程中，一方面需要确定合理的焊接顺序，操作人员能够按照焊接方案进行有序操作。其实在焊接的过程中也需要通过机械固定的方式根据产品类型与结构的实际情况，设计制作合理的工装夹具，在焊接的过程中能够很好地固定铝合金，防止焊接变形情况的发生，保障铝合金材料焊接的整体质量。

2.轨道车辆铝合金车体侧墙的整体加工

2.1侧墙整体加工工装

在阻焊的过程中，要将侧墙的焊接位上将主要的几块铝合金板型按照顺序有序地插接，然后按照焊接工艺的相关流程将多块的铝合金板型通过组合焊接的方式形成铝合金车体的侧墙。但是侧墙板左焊的过程中对于操作人员的专业性有着极高的要求，因为不同车型的车体断面情况明显不同，侧墙顶部的弧度也有着较大的差异，所以操作人员需要对轨道车辆的不同车体，有着较为深入的认识，在焊接的过程中能够快速地切换工装定位模板，能够根据不同的车体断面选择不同的焊接方法与工艺。实现高质量的侧墙板焊接工作，确保轨道车辆的制造质量。

在完成轨道车辆铝合金车体侧墙焊接工作以后，则需要对侧墙的整体开展加工，因为侧墙的整体加工工装是由20条横梁组成，而且不同的横梁间距也完全不同，在加工的过程中需要进行反复排列确定位置，确保每个侧墙的窗口下都有着相对应的支撑单元和窗口夹紧单元。并且在这过程中如果横梁金间距人就存的差异，也可以通过手动调节的方式来确保精度，从而保证测强窗口加工的质量。

2.2侧墙夹紧

之后则进入到了夹紧单元，这是侧墙工艺制作中较为重要的固定装置，在实际操作过程中主要是依靠夹持来固定侧墙，确保车辆的侧墙在制作的过程中，不会因为加工产生位置偏移，从而导致工件加工过切。所以在侧向加减的过程中，一方面是要注重工孔的加工，其次也需要关注窗口夹紧制造。在轨道车辆铝合金车体侧墙的制作过程中，工艺孔的加工是不能缺少的重要细节内容，这既关户的整体公交车辆的制作质量也会影响到后续加工程序的推动。所以在车体侧墙的横梁中间部位一般会设置窗口夹紧单元，从而在侧墙窗口的中间部位实现工艺孔的加工，通过这样的方式使整个侧墙得以夹紧，保证加工过程中夹紧稳定的可靠性，同时也进一步地确定了加工定位的精准度。

结束语：综上所述可知，铝合金材质是当前轨道车辆制造过程中最为常用的材质，但是基于铝合金材料的特殊性，加工的难度较大，尤其是在侧墙焊接过程中，极容易出现焊接变形、裂纹、气孔等问题。因此为了保障轨道车辆铝合金车体的制作质量，需要立足实际的情况，不断地优化车体墙体的制作工艺，从而提升侧墙的制造工艺，提高生产效率，切实地减少工艺制作中的质量缺陷。