李棟梁 周晶輝 盛騰飛

摘要：鐵路車輛制造業(yè)一般會(huì)使用鋁合金作為加工材料，該種材質(zhì)所制造車體重量輕，同時(shí)也可以保障車體強(qiáng)度。關(guān)于鋁合金材料車體的焊接技術(shù)，成為目前鐵路制造行業(yè)探討的重點(diǎn)。為加強(qiáng)我國(guó)交通運(yùn)輸行業(yè)的良性發(fā)展，本文以動(dòng)車組鋁合金車體焊接作為研究核心，概述不同焊接技術(shù)在焊接車體過(guò)程所呈現(xiàn)出優(yōu)缺點(diǎn)，探究在新的發(fā)展形勢(shì)下新型焊接技術(shù)的出現(xiàn)以及應(yīng)用，制造高質(zhì)量的鋁合金動(dòng)車車體，為我國(guó)交通運(yùn)輸?shù)陌踩ｑ{護(hù)航。

關(guān)鍵詞：焊接技術(shù);動(dòng)車組鋁合金車體;鋁合金;應(yīng)用;發(fā)展

引言：

軌道車輛鋁合金車體的焊接，最為關(guān)鍵的技術(shù)便是焊接技術(shù)。近年來(lái)，我國(guó)對(duì)軌道車輛的使用需求與日俱增，為提高整體生產(chǎn)效率，鋁合金車體的焊接技術(shù)需在現(xiàn)代高科技手段的扶持下，加以創(chuàng)新改造。從生產(chǎn)時(shí)間上爭(zhēng)分奪秒，縮短車輛的生產(chǎn)周期，在鋁合金焊接技術(shù)的保障下，推動(dòng)我國(guó)軌道車輛行業(yè)的發(fā)展。

一、動(dòng)車組鋁合金車體焊接技術(shù)概述

目前，由于鋁合金該種材料具有較差的焊接性能，局部加熱對(duì)焊接技術(shù)的要求也較為嚴(yán)苛。除此之外，動(dòng)車組鋁合金車體焊接技術(shù)還需滿足鋁合金材料的高比熱容特性。根據(jù)鋁合金材料焊接的特性，所產(chǎn)生的焊接技術(shù)包含?TIG焊接技術(shù)電阻電焊技術(shù)、MIG焊接技術(shù)、激光焊接技術(shù)以及攪拌摩擦焊接技術(shù)在內(nèi)的5大不同類別。通常?TIG焊接以及MIG焊接被用來(lái)焊接動(dòng)車組鋁合金整體殼體，但是受制于車體對(duì)性能要求的特殊性、焊接尺寸以及焊接質(zhì)量的高嚴(yán)格性，現(xiàn)有的焊接技術(shù)還需要不斷的進(jìn)行更新?lián)Q代[1]。

二、動(dòng)車組鋁合金車體焊接技術(shù)的應(yīng)用

（一）TIG?焊技術(shù)

TIG焊接技術(shù)在動(dòng)車?yán)锖瓦M(jìn)車體的焊接當(dāng)中，一般作為輔助焊接技術(shù)，適用于焊接薄型的鋁合金板材。該種焊接技術(shù)盡管能滿足車體焊接高質(zhì)量要求，但是根據(jù)目前形勢(shì)的發(fā)展，其焊接仍然采用傳統(tǒng)的人工焊接方式，無(wú)法達(dá)到自動(dòng)焊的要求。焊接主要通過(guò)鎢電極獲取來(lái)自于非熔化極電極以及焊件之間的電弧作為焊接熱源，同時(shí)為防止過(guò)高的電流融化鎢，一般會(huì)嚴(yán)格控制焊接電流，并形成一層惰性氣體用于保護(hù)電極、電弧區(qū)、熔化金屬，保證焊接質(zhì)量滿足車體焊接要求。

（二）MIG?焊技術(shù)

MIG焊接技術(shù)分為兩種焊接形式：一是手工焊，二是自動(dòng)焊。兩者有異曲同工之處，具體選擇還應(yīng)當(dāng)結(jié)合焊接環(huán)境以及部位做科學(xué)的擇取。該種焊接技術(shù)特性在于電弧功率以及生產(chǎn)效率極高，作為一種熔化極氣體保護(hù)焊，可以集中焊接熱量，靈活選擇焊接板材的厚度以及位置。短路過(guò)渡、射流過(guò)渡等多種過(guò)渡形式均可以通過(guò)MIG焊接技術(shù)得以實(shí)施[2]。

（三）電阻點(diǎn)焊技術(shù)

動(dòng)車組車體所采用的鋁合金材質(zhì)，具備良好的物理導(dǎo)熱性能。電阻點(diǎn)焊技術(shù)所產(chǎn)生的熱量與鋁合金進(jìn)行碰撞，焊接車體并可以維持車體在焊后不易發(fā)生變形。但是會(huì)在車體焊接的表面留下高熔點(diǎn)化合物，該種物質(zhì)會(huì)直接影響車體的外觀以及焊接質(zhì)量的穩(wěn)定。同時(shí)應(yīng)用于該種技術(shù)，需要配備專業(yè)且價(jià)格高昂的焊接設(shè)備以及高強(qiáng)度的焊接電流，因此電阻點(diǎn)焊技術(shù)在鋁合金材質(zhì)的焊接中較為少用，該種焊接技術(shù)通常用于普通材料車體的制造。

三、動(dòng)車組鋁合金車體焊接技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

（一）激光焊

激光焊接技術(shù)是將激光高度集中在焊接件的局部，在激光效應(yīng)下融化焊接件中的焊絲以及母材，使其融化并重新凝固，以此來(lái)完成焊接過(guò)程。該種技術(shù)的應(yīng)用一般集中于高端制造領(lǐng)域，所焊接的成品擁有不易變形的特性，但是不足之處就在于不僅需要配備高精度的裝配設(shè)備，同時(shí)焊接完成之后成品的表面容易產(chǎn)生氣孔或裂紋，影響車體的美觀。

（二）攪拌摩擦焊技術(shù)

攪拌摩擦焊接技術(shù)也被稱為FSW焊接技術(shù)，此種焊接技術(shù)優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面，一是在焊接過(guò)程中，二是焊接完成后。首先，其在焊接完成后所體現(xiàn)的優(yōu)勢(shì)在于，所焊接的成品不易變形，焊接完成后成品表面光滑且美觀，質(zhì)量有保障，后期不需要進(jìn)行多次的維修，減少維修費(fèi)用的成本;其次，在焊接過(guò)程中所展現(xiàn)的優(yōu)勢(shì)在于整體的焊接工藝更加的環(huán)保科學(xué)，焊接過(guò)程能源消耗小并且不會(huì)造成二次污染。通過(guò)便捷且快速的操作，便可以完成焊接，且整體過(guò)程不需要耗費(fèi)過(guò)高的成本。而攪拌摩擦焊接技術(shù)的缺點(diǎn)在于，如果沒有配套的精密設(shè)備，完成整體焊接將會(huì)非常困難。攪拌摩擦焊接技術(shù)作為機(jī)械化的連續(xù)固相連接，其通過(guò)攪拌頭與被焊接工件之間摩擦生熱所形成的熱量，軟化材料并進(jìn)行二次塑造。攪拌頭向前摩擦，材料會(huì)在其作用下向后移動(dòng)，攪拌頭上的軸間以及針凸會(huì)將軟化的材料重新打造從而連接各工件[3]。

結(jié)合上面兩種激光焊技術(shù)以及攪拌摩擦焊技術(shù)，兩者作為新興的焊接技術(shù)，將會(huì)在不斷的完善以及創(chuàng)新中應(yīng)用于行業(yè)的發(fā)展。近年來(lái)，鋁合金動(dòng)車組的制造生產(chǎn)廣受國(guó)內(nèi)重視，軌道車輛行業(yè)發(fā)展是我國(guó)所必須堅(jiān)持要走的道路。無(wú)論是哪種焊接技術(shù)，當(dāng)其出現(xiàn)并應(yīng)用于實(shí)踐，離不開科研人員對(duì)其技術(shù)水平的提升，方能在實(shí)踐應(yīng)用當(dāng)中產(chǎn)生良好的效果。動(dòng)車組鋁合金車體焊接應(yīng)用新型技術(shù)，不僅可以有效推動(dòng)軌道車輛行業(yè)的高效發(fā)展，同時(shí)也為國(guó)內(nèi)動(dòng)車交通的發(fā)展提供核心堅(jiān)實(shí)的力量[4]。

四、結(jié)論

綜上所述，動(dòng)車組鋁合金車體焊接離不開各種焊接技術(shù)的應(yīng)用，當(dāng)技術(shù)與科學(xué)的互相碰撞，必然會(huì)帶給傳統(tǒng)焊接技術(shù)新的發(fā)展機(jī)遇。行業(yè)在未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，必然要圍繞新型的激光焊技術(shù)以及FSW焊接技術(shù)作為行業(yè)發(fā)展的核心。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫玲玲.激光焊及攪拌摩擦焊技術(shù)在動(dòng)車組鋁合金車體焊接中的應(yīng)用[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2018（9）：144.

[2]何廣忠，王鋒，李軍，等?.?攪拌摩擦焊技術(shù)在高速動(dòng)車組鋁合金厚板焊接上的應(yīng)用研究[J].?熱加工工藝，2015，44（5）：206-208，211.

[3]朱向東，劉力瓊.?鋁合金攪拌摩擦焊工藝研究及在城軌車輛上的鋁應(yīng)用[J].機(jī)車車輛工藝2011（5）：1—5.

[4]黃政艷.焊接技術(shù)與裝備在汽車行業(yè)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)，裝備制造技術(shù)，2011（4）：131—133.