馮朝明　郭帥　周勇

摘 要：近年來，我國城市交通體系的不斷完善，使軌道客車成為一種重要的交通工具，軌道客車主要是采用不銹鋼車體，而其焊接工藝的合理性，將直接關(guān)系到軌道客車的車體焊接質(zhì)量，通過探討軌道客車的不銹鋼車體焊接工藝，能夠為軌道客車不銹鋼車體的焊接生產(chǎn)線提供科學(xué)的指導(dǎo)。鑒于此，本文對軌道客車的不銹鋼車體焊接工藝進行深入的論述。

關(guān)鍵詞：軌道客車;不銹鋼;車體焊接

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.24.018

0 引言

通過對軌道客車的車體材質(zhì)進行分析，其車體材質(zhì)主要有三種，一種為碳鋼材質(zhì)，一種為鋁合金材質(zhì)，最后一種為不銹鋼材質(zhì)，由于不銹鋼材質(zhì)相比于碳鋼材質(zhì)來說，其重量要更輕，在制造組裝工藝上更為簡單，并具有更長的使用壽命，在使用過程中不需要進行涂漆。而且相比于鋁合金來說，其抗疲勞性能更強，且耐磨性更高，成本也更為低廉，在車體損傷后較易修復(fù)，這使得不銹鋼成為軌道客車中極具發(fā)展?jié)摿Φ能圀w材質(zhì)，具有廣闊的發(fā)展前景。而對于軌道客車而言，其不銹鋼車體焊接工藝已經(jīng)成為軌道客車制造中的關(guān)鍵基礎(chǔ)工藝，通過對軌道客車制造中的不銹鋼車體焊接工藝進行深入的研究，能夠進一步推動軌道客車制造工藝的發(fā)展與革新。為此，對軌道客車不銹鋼車體焊接工藝進行深入的研究是具有重要意義的。

1 軌道客車不銹鋼車體的類別及特點

在軌道客車中，其不銹鋼車體主要包括以下組成部分，分別是底架、車頂、裙板、側(cè)墻與端墻，不銹鋼車體結(jié)構(gòu)分為板梁結(jié)構(gòu)與全焊接型鋼結(jié)構(gòu)兩種。其利用不銹鋼薄板來作為軌道客車的地板與車頂板，通常而言，不銹鋼薄板的厚度在1至1.8mm左右，為了使車體的剛度更高，一般是將不銹鋼薄板進行滾思，使其成為波紋板。并且，通常采用冷彎或冷壓型材來作為不銹鋼車體內(nèi)的梁柱，其型材斷面都是經(jīng)過專門設(shè)計而成的。對于不銹鋼材料來說，由于其具有較大的線膨脹系數(shù)，這使得不銹鋼材料在焊接時容易出現(xiàn)較大的變形，并且可能會產(chǎn)生熱烈紋或晶間腐蝕，進而降低了其機械性能，這就需要對焊接工藝進行更為嚴格的要求。在不銹鋼車體中，其骨架和墻板以及骨架之間的連接大部分是采用搭接結(jié)構(gòu)，在焊接不銹鋼車體過程中，要想使焊接變形盡可能的減小，并避免降低其材料的機械性能，在對軌道客車的不銹鋼車體進行焊接時，需要對點焊技術(shù)進行頻繁使用，不過因點焊過程中有著較高的電阻率，且焊接時的導(dǎo)熱性較差，因此在焊接時電流要比低碳鋼更小，且焊接時間也更短。因不銹鋼車體的高溫強度較高，因此需要在焊接過程中選擇較大的電極壓力。通常應(yīng)用304與301L冷軋板來制作軌道客車不銹鋼車體，不銹鋼材料及等級主要有301L-LT、301L-ST、301L-DLT、301L-MT、301L-HT以及301，需要確保301L冷軋板的含碳量控制在0.03%以內(nèi)。軌道客車不銹鋼車體主要包括城軌地鐵車體與鐵路客車車體兩種。

2 軌道客車不銹鋼車體焊接工藝

2.1 鐵路客車的車體焊接工藝分析

現(xiàn)階段，我國在對鐵路客車的不銹鋼車體進行焊接時，通常是將不銹鋼薄板按照板梁結(jié)構(gòu)覆蓋在骨架外部，這種結(jié)構(gòu)在工藝上較為簡單，而且具有良好的耐腐蝕性能。鐵路客車的不銹鋼車體主要包括端墻、車頂、側(cè)墻及底架，并主要采用點焊技術(shù)作為焊接工藝，只有前端構(gòu)造、搖枕與緩沖梁的制造材料為碳鋼，其他材質(zhì)均采用不銹鋼材質(zhì)。在對車體的端墻、底架、車頂與側(cè)墻進行焊接時，其焊接工藝主要為點焊機器人蒙皮焊接工藝，該工藝需要通過手動點焊機來對部件骨架進行組對，然后進行蒙皮，每點的焊接時間大約在8s左右，并利用龍門移動式設(shè)備，其軌道長度可依據(jù)產(chǎn)能來進行確定。在焊接側(cè)墻時，需要在點焊機器人的工位作業(yè)完畢后，對小件進行安裝以及補焊。在對車體進行總組成焊接過程中，需要確保對總線成焊機進行配套使用，利用火焰矯正技術(shù)來調(diào)修大部件及車體，并通過淋雨試驗來檢驗車頂或不銹鋼車體的密封性。

2.2 城軌客車的軌體焊接工藝分析

相比于鐵路客車，城軌客車在不銹鋼車體焊接工藝上，只有端墻與側(cè)墻焊接有所不同，相比于鐵路客車對側(cè)墻的一次組對制造，城軌客車在對側(cè)墻進行制造時，主要是通過分段制造的方式來實現(xiàn)的，所采用的焊接工藝有著本質(zhì)的區(qū)別。在城軌客車中，其是利用側(cè)墻單元蒙皮自動點焊機來進行側(cè)墻與端墻蒙皮，其車體結(jié)構(gòu)和鐵路客車相同，該結(jié)構(gòu)車體具有良好的強度與剛度，在制造工藝上較為簡單。在城軌客車的底架邊梁焊接中，通常是利用點焊機來進行的，點焊機還可對橫梁等連接件進行點焊。在城軌客車車體中，其底架是通過骨架鋪地板的方式，并利用點焊機來進行點焊的。其側(cè)墻為單元結(jié)構(gòu)形式，通過骨架龍門自動點焊機進行焊接，并應(yīng)用蒙皮點焊機器人對車體中的底架、側(cè)墻及車頂?shù)却蟛考M行蒙皮焊接。為了使車體組裝精度更高，使焊接速度更快，通常采用車體總成自動點焊系統(tǒng)對車體進行總組裝，該系統(tǒng)為成套設(shè)備，分為端部點焊設(shè)備、底架及側(cè)墻點焊設(shè)備以及車頂和側(cè)墻組合點焊設(shè)備。

3 結(jié)語

綜上所述，本文深入研究了軌道客車的不銹鋼車體焊接工藝，從而使人們能夠?qū)υ摴に囉幸粋€系統(tǒng)性的認識，進而為不銹鋼車體的生產(chǎn)與制造提供指導(dǎo)。現(xiàn)階段，國內(nèi)外主要是通過電阻點焊來對軌道客車的不銹鋼車體進行批量生產(chǎn)，除此之外，還包括激光焊、TIG焊、縫焊、MIG等工藝，在國外許多發(fā)達國家，部分企業(yè)已經(jīng)開始利用激光焊工藝來對軌道客車的不銹鋼車體進行制造。在不久的將來，激光焊接、微束等離子弧焊已經(jīng)成為軌道客車在不銹鋼車體制造工藝中的未來發(fā)展趨勢，我國應(yīng)緊隨時代腳步，對激光焊接、微束等離子弧焊進行必要的先期研究，以此不斷探索我國軌道客車車體在制造工藝上的改革與創(chuàng)新之路。

參考文獻：

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[2]張休巍.軌道客車不銹鋼車體焊接工藝分析[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2018（22）：165-166.

作者簡介：馮朝明（1986-），男，吉林長春人，本科，工程師，從事軌道客車車體工藝。