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摘要:城市化进程随着社会现代化进程的发展而不断深入,人民生活水平提高,衣食住行是人们生活中的重要部分,所以人们的出行方式也得到了发展,因此轨道车辆应运而生。轨道车辆涉及多个领域,专业性强,其工艺水平影响了整体结构的好与坏,以及在行车过程中的安全问题。
关键词:轨道车辆;焊接技术;发展趋势
引言:
在当前社会中,交通事业越来越受到各界人士的关注。交通工具的改革也越来越快,作为一种新的交通工具,轨道车辆给人们的生活带来了很大的便利。轨道车辆对材料有着很高的要求,而其中的焊接技术也要有相应的科学技术,要能保证二者能够相互贴合。制作轨道车辆的材料多种多样,而焊接工艺也要及时改变,对车体的不同部位要采用不同的焊接技术。
一、焊接技术和材料在轨道车辆中的应用现状
在轨道交通整体的系统中,能否顺利开通运营,最主要的还是要看轨道车辆。如果其他方面的质量问题都没有问题,唯独轨道车辆的质量没有通过的话,就会造成非常严重后果,会造成土地以及大量财产的损失,对社会发展产生不利的影响。因此,对轨道车辆车体材料的把控要非常严谨,相关部门要高度重视起来,避免出现质量问题。轨道车辆的制作材料一般都是用焊接技术来组合在一起,而其中的材料决定着焊接技术的工艺性。
通常来说,轨道车辆所使用的材料都是经过严格检测的。由于轨道车辆车体强度、刚度以及耐久性等问题,会直接对轨道车辆的安全性、使用年限有着直接联系,因此对车体材料的选择有着重要意义。一般来讲,车辆大体由不锈钢、铝合金、碳钢等材料组成。碳钢价格低。碳钢的价格虽然低,但是却会让轨道车辆的重量增加,耐腐蚀性差。相对的,铝合金重量轻,对焊接工艺有着较高要求,价格比较昂贵,不能广泛用于轨道车辆,可以用于个别轨道车辆。不锈钢是人们最常见的材料,它强度高,耐腐蚀性好,并且适用于塑性加工,是轨道车辆车体材料的不二之选。
二、轨道车辆中先进焊接技术的发展趋势
(一)传统电弧焊
传统电弧焊一般适用于不锈钢车体。与碳钢不同的是,不锈钢有着很强的耐热性,热导率大约是碳钢的三分之一,线膨胀系数比碳钢大百分之四十,这就要求用传统电弧焊对不锈钢焊接时,要使线能量稳定在一定水平,并且焊接速度也要跟上,如果某个焊接环节出现误,就会发生焊接变形,导致一整块不锈钢不能作为车体材料。传统的电弧焊对材料焊接后,都会产生残余应力,因此不锈钢很容易产生晶间腐蚀现象,焊接残余应力产生的热影响可能会导致焊接周围区域出现脆化现象。因此,传统的电弧焊焊接方式已经不能满足社会快速发展的需要,如果是电弧焊的老工人,有一定的经验并且充分了解电弧焊,能够保证焊接技术的稳定性,如果是新手,就会不可避免的出现问题。
(二)电阻点焊
电阻点焊是在焊接不锈钢材料中经常会用到的一种焊接技术,电阻点焊相对于传统的电焊更加先进,它是利用电极对材料进行施压,先将需要焊接的材料搭接接头,让电流经过接头处以及周围接触面,电阻产生的热量会对金属进行热熔,最后成为焊点。对于轨道车辆而言,电阻点焊适合于侧墙位置和底架位置。侧墙和底架位置需要焊接的地方较多,也存在着较难的焊接点,利用电阻迂回电焊和塞焊的方式,能够在短时间内完成对车体材料的焊接,也能保证质量。由于轨道车辆的材料要求轻薄,也要保证在焊接时控制焊接面不会出现变形,因此电阻点焊对于传统电弧焊有着较明显的优势。
(三)激光焊
激光焊作为焊接技术的一种,在现在的材料焊接中经常被用到。激光焊,顾名思义,是用高强度聚焦光束作为热源对材料焊接的方法。激光焊在焊接时,热量集中、焊接变形小,能够实现自动化焊接等优势,在各个工业领域被广泛运用。与传统的电弧焊相比,激光焊接能够对不锈钢进行连续焊接,并且激光焊在焊接时,不会接触到材料,这就保证了不会出现残余应力,能够有效的让两种材料充分结合在一起,增强焊接密度,保证结构的封闭性与安全性,保证轨道车辆在运行过程中不会出现断裂等质量问题,一般激光焊用于轨道车辆的侧墙版和顶板的材料焊接当中。激光焊接在使用时不会消耗电力以及相关能源,而且噪音小,一定程度上避免了资源浪费和环境污染。
(四)搅拌摩擦焊
对于铝合金材料的焊接,搅拌摩擦焊有着很大的优势。搅拌摩擦焊是用高速转动的搅拌头插入到焊接中,通过摩擦生成热量,这样产生的热量能够使得焊接材料变得有塑性,让材料对接能够更加顺利的完成。搅拌摩擦焊能从根本上保证材料原有的性能,不会出现材料熔化的问题。现如今,在对铝合金轨道车辆车体的焊接中,被广泛的运用。搅拌摩擦焊能够提高焊接质量,降低能源消耗,节能环保,。但是需要注意的是,需要搅拌摩擦焊的地方要高于其他部位,因为在搅拌摩擦时会有飞溅的情况,同时工作人员也要做好防护。
(五)气压焊接
气压焊工艺要求相对严格,影响焊接质量的人为因素很多。比如技术管理失控,很容易造成质量事故。气压焊主要通过对车体进行加热和加压来完成。这种焊接方法起源于美国,后来在日本和其他国家采用。气压焊是一种成熟可靠的焊接技术。气压焊接接头具有较高的强度、韧性和抗疲劳性能,优于铝热焊接头和闪光焊的接头。但也有一些原因造成气压焊焊头的重伤及折断。当焊接过程控制存在问题,焊接头存在影响焊接头寿命的焊接缺陷,焊接缺陷分为外部缺陷和内部缺陷,外部缺陷主要为接头高低不平、错缝和钢轨底角塌陷。由于这种缺陷引起的截面突变,在工作条件下逐渐发展成裂纹。内部缺陷主要是亮斑和未完全焊透,影响最大,因为它们降低了轨道车辆的有效截面,在边缘产生应力集中,损伤发展很快,很容易断线。未焊透,错误检测很少被检测到,因此危害更大。为了解决以上问题的产生,我们加大气压焊机生产厂家的资质。使出厂焊机达到优质水平。对气压焊接操作人员进行严格培训,严格考核,持证上岗。实行多方位考核,考核不合格停止作業。并提高操作人员待遇。通过以上几种方法可以有效消除不合格产品的存在。
结语
我们在对各焊接技术在轨道车辆制造当中的实际应用情况来看,由于焊接部位和车体材料的差异,所选用的焊接技术也各不相同。现阶段,焊接技术趋向于多元化的方向发展,可以对不同车体制造需求进行满足,随着科技水平的不断进步,焊接技术的发展也会越来越好。
参考文献:
[1]刘云龙船用不锈钢管道焊接技术研究[J]中外企业家,2019 (26) :215
[2]杨恩明,柴国进,付尝薪大小井特大桥钢结构焊接技术及质量管理[J]公路,2019 (09) :176-179
[3]李锐军,韦文伟基于地钻头焊接技术的机器人焊接研究与应用[J]轻工科技,2019 (09) :43
[4]李郑临自动化焊接新技术在机械制造中的应用研究[J]装备维修技术,2019 (03) :83+154
[5]马洪光,阎锋,邓海.轨道车辆车体结构材料选择分析[J].铁道机车车辆,2015,35(04):54-58+62.
关键词:轨道车辆;焊接技术;发展趋势
引言:
在当前社会中,交通事业越来越受到各界人士的关注。交通工具的改革也越来越快,作为一种新的交通工具,轨道车辆给人们的生活带来了很大的便利。轨道车辆对材料有着很高的要求,而其中的焊接技术也要有相应的科学技术,要能保证二者能够相互贴合。制作轨道车辆的材料多种多样,而焊接工艺也要及时改变,对车体的不同部位要采用不同的焊接技术。
一、焊接技术和材料在轨道车辆中的应用现状
在轨道交通整体的系统中,能否顺利开通运营,最主要的还是要看轨道车辆。如果其他方面的质量问题都没有问题,唯独轨道车辆的质量没有通过的话,就会造成非常严重后果,会造成土地以及大量财产的损失,对社会发展产生不利的影响。因此,对轨道车辆车体材料的把控要非常严谨,相关部门要高度重视起来,避免出现质量问题。轨道车辆的制作材料一般都是用焊接技术来组合在一起,而其中的材料决定着焊接技术的工艺性。
通常来说,轨道车辆所使用的材料都是经过严格检测的。由于轨道车辆车体强度、刚度以及耐久性等问题,会直接对轨道车辆的安全性、使用年限有着直接联系,因此对车体材料的选择有着重要意义。一般来讲,车辆大体由不锈钢、铝合金、碳钢等材料组成。碳钢价格低。碳钢的价格虽然低,但是却会让轨道车辆的重量增加,耐腐蚀性差。相对的,铝合金重量轻,对焊接工艺有着较高要求,价格比较昂贵,不能广泛用于轨道车辆,可以用于个别轨道车辆。不锈钢是人们最常见的材料,它强度高,耐腐蚀性好,并且适用于塑性加工,是轨道车辆车体材料的不二之选。
二、轨道车辆中先进焊接技术的发展趋势
(一)传统电弧焊
传统电弧焊一般适用于不锈钢车体。与碳钢不同的是,不锈钢有着很强的耐热性,热导率大约是碳钢的三分之一,线膨胀系数比碳钢大百分之四十,这就要求用传统电弧焊对不锈钢焊接时,要使线能量稳定在一定水平,并且焊接速度也要跟上,如果某个焊接环节出现误,就会发生焊接变形,导致一整块不锈钢不能作为车体材料。传统的电弧焊对材料焊接后,都会产生残余应力,因此不锈钢很容易产生晶间腐蚀现象,焊接残余应力产生的热影响可能会导致焊接周围区域出现脆化现象。因此,传统的电弧焊焊接方式已经不能满足社会快速发展的需要,如果是电弧焊的老工人,有一定的经验并且充分了解电弧焊,能够保证焊接技术的稳定性,如果是新手,就会不可避免的出现问题。
(二)电阻点焊
电阻点焊是在焊接不锈钢材料中经常会用到的一种焊接技术,电阻点焊相对于传统的电焊更加先进,它是利用电极对材料进行施压,先将需要焊接的材料搭接接头,让电流经过接头处以及周围接触面,电阻产生的热量会对金属进行热熔,最后成为焊点。对于轨道车辆而言,电阻点焊适合于侧墙位置和底架位置。侧墙和底架位置需要焊接的地方较多,也存在着较难的焊接点,利用电阻迂回电焊和塞焊的方式,能够在短时间内完成对车体材料的焊接,也能保证质量。由于轨道车辆的材料要求轻薄,也要保证在焊接时控制焊接面不会出现变形,因此电阻点焊对于传统电弧焊有着较明显的优势。
(三)激光焊
激光焊作为焊接技术的一种,在现在的材料焊接中经常被用到。激光焊,顾名思义,是用高强度聚焦光束作为热源对材料焊接的方法。激光焊在焊接时,热量集中、焊接变形小,能够实现自动化焊接等优势,在各个工业领域被广泛运用。与传统的电弧焊相比,激光焊接能够对不锈钢进行连续焊接,并且激光焊在焊接时,不会接触到材料,这就保证了不会出现残余应力,能够有效的让两种材料充分结合在一起,增强焊接密度,保证结构的封闭性与安全性,保证轨道车辆在运行过程中不会出现断裂等质量问题,一般激光焊用于轨道车辆的侧墙版和顶板的材料焊接当中。激光焊接在使用时不会消耗电力以及相关能源,而且噪音小,一定程度上避免了资源浪费和环境污染。
(四)搅拌摩擦焊
对于铝合金材料的焊接,搅拌摩擦焊有着很大的优势。搅拌摩擦焊是用高速转动的搅拌头插入到焊接中,通过摩擦生成热量,这样产生的热量能够使得焊接材料变得有塑性,让材料对接能够更加顺利的完成。搅拌摩擦焊能从根本上保证材料原有的性能,不会出现材料熔化的问题。现如今,在对铝合金轨道车辆车体的焊接中,被广泛的运用。搅拌摩擦焊能够提高焊接质量,降低能源消耗,节能环保,。但是需要注意的是,需要搅拌摩擦焊的地方要高于其他部位,因为在搅拌摩擦时会有飞溅的情况,同时工作人员也要做好防护。
(五)气压焊接
气压焊工艺要求相对严格,影响焊接质量的人为因素很多。比如技术管理失控,很容易造成质量事故。气压焊主要通过对车体进行加热和加压来完成。这种焊接方法起源于美国,后来在日本和其他国家采用。气压焊是一种成熟可靠的焊接技术。气压焊接接头具有较高的强度、韧性和抗疲劳性能,优于铝热焊接头和闪光焊的接头。但也有一些原因造成气压焊焊头的重伤及折断。当焊接过程控制存在问题,焊接头存在影响焊接头寿命的焊接缺陷,焊接缺陷分为外部缺陷和内部缺陷,外部缺陷主要为接头高低不平、错缝和钢轨底角塌陷。由于这种缺陷引起的截面突变,在工作条件下逐渐发展成裂纹。内部缺陷主要是亮斑和未完全焊透,影响最大,因为它们降低了轨道车辆的有效截面,在边缘产生应力集中,损伤发展很快,很容易断线。未焊透,错误检测很少被检测到,因此危害更大。为了解决以上问题的产生,我们加大气压焊机生产厂家的资质。使出厂焊机达到优质水平。对气压焊接操作人员进行严格培训,严格考核,持证上岗。实行多方位考核,考核不合格停止作業。并提高操作人员待遇。通过以上几种方法可以有效消除不合格产品的存在。
结语
我们在对各焊接技术在轨道车辆制造当中的实际应用情况来看,由于焊接部位和车体材料的差异,所选用的焊接技术也各不相同。现阶段,焊接技术趋向于多元化的方向发展,可以对不同车体制造需求进行满足,随着科技水平的不断进步,焊接技术的发展也会越来越好。
参考文献:
[1]刘云龙船用不锈钢管道焊接技术研究[J]中外企业家,2019 (26) :215
[2]杨恩明,柴国进,付尝薪大小井特大桥钢结构焊接技术及质量管理[J]公路,2019 (09) :176-179
[3]李锐军,韦文伟基于地钻头焊接技术的机器人焊接研究与应用[J]轻工科技,2019 (09) :43
[4]李郑临自动化焊接新技术在机械制造中的应用研究[J]装备维修技术,2019 (03) :83+154
[5]马洪光,阎锋,邓海.轨道车辆车体结构材料选择分析[J].铁道机车车辆,2015,35(04):54-58+62.