安峻宏

摘 要：隨著我城市交通體系的不斷發(fā)展，有軌電車(chē)成為了城市交通運(yùn)輸中的重要工具。目前所有的城市有軌電車(chē)車(chē)體主要采用不銹鋼設(shè)計(jì)，焊接工藝的合理性對(duì)于車(chē)體的穩(wěn)定至關(guān)重要，直接影響著有軌電車(chē)的運(yùn)行安全。本文主要探討了城市有軌電車(chē)車(chē)體的不銹鋼焊接工藝，希望能為有軌電車(chē)不銹鋼車(chē)體生產(chǎn)企業(yè)提供科學(xué)的指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：有軌電車(chē);不銹鋼;車(chē)體焊接

0 引言

目前有軌電車(chē)的車(chē)體材質(zhì)主要分為三種，分別為碳鋼材料，鋁合金材質(zhì)，不銹鋼材質(zhì)。不銹鋼材質(zhì)相對(duì)于碳鋼材料而言，在有軌電車(chē)機(jī)身焊接過(guò)程中，工藝更為簡(jiǎn)單，車(chē)體質(zhì)量更輕，使用壽命也相對(duì)較長(zhǎng)，同時(shí)在制作的過(guò)程中，不需要對(duì)車(chē)體進(jìn)行涂漆。相對(duì)于鋁合金材質(zhì)而言，不銹鋼材料抗疲勞強(qiáng)度更強(qiáng)，耐腐蝕程度更高，成本也更為低廉，而且便于反復(fù)維修，所以目前很多有軌電車(chē)車(chē)體生產(chǎn)制造企業(yè)都選用不銹鋼，作為主要原材料，在整個(gè)有軌電車(chē)的制造市場(chǎng)上具有廣闊的發(fā)展前景。有軌電車(chē)的車(chē)體制造主要以焊接工藝為基礎(chǔ)，所以所有的優(yōu)惠電車(chē)生產(chǎn)制造企業(yè)都把不銹鋼車(chē)體焊接工藝作為一項(xiàng)深入的研究課題。

1 有軌電車(chē)不銹鋼車(chē)體的類(lèi)別及特點(diǎn)

有軌電車(chē)的不銹鋼車(chē)體主要包括以下幾部分結(jié)構(gòu)，車(chē)架、車(chē)頂、裙板、側(cè)墻與端墻，不銹鋼車(chē)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。在通常的生產(chǎn)制造工藝過(guò)程中，都利用不銹鋼薄板作為有軌電車(chē)的車(chē)頂與地板。通常而言，不銹鋼薄板的厚度在1～1.8毫米左右。為了讓車(chē)體能夠獲得良好的高度，在不銹鋼薄板中都進(jìn)行滾思或者使用波紋板。通常采用冷彎或者冷壓型材料作為不銹鋼有軌電車(chē)車(chē)體的梁柱，所有的斷面都是經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)的處理和設(shè)計(jì)。不銹鋼材料具有較大的線(xiàn)性膨脹系數(shù)，所以在焊接的過(guò)程中容易出現(xiàn)變形的現(xiàn)象，同時(shí)還伴隨著熱烈紋或晶間腐蝕。降低了不銹鋼材料的機(jī)械性能，所以對(duì)于有軌電車(chē)不銹鋼車(chē)體的焊接工藝要求十分嚴(yán)格，在整個(gè)焊接工藝過(guò)程中骨架和墻板以及骨架之間的連接大部分都采用搭接結(jié)構(gòu)。在焊接的過(guò)程中，為了讓焊接材料獲得更小的變形量，通常采用對(duì)的焊接技術(shù)進(jìn)行，不過(guò)點(diǎn)焊過(guò)程具有較高的電阻率，所以焊接時(shí)的導(dǎo)熱性較差。在焊接的過(guò)程中一定要注意焊接電流，盡量調(diào)小，焊接時(shí)間盡量短，有軌電車(chē)的不銹鋼車(chē)體高溫強(qiáng)度較高，所以在焊接過(guò)程中應(yīng)選用較大的電極壓力。通常應(yīng)用304與301L冷軋板來(lái)制作有軌電車(chē)不銹鋼車(chē)體，不銹鋼材料及等級(jí)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?xún)?nèi)。

2 有軌電車(chē)不銹鋼車(chē)體焊接工藝

2.1 鐵路客車(chē)的車(chē)體焊接工藝分析

現(xiàn)階段我國(guó)大部分的有軌電車(chē)不銹鋼車(chē)體進(jìn)行焊接都采用不銹鋼薄板按照板梁結(jié)構(gòu)覆蓋在骨架外部，這種焊接工藝較為簡(jiǎn)單，并且具有良好的耐腐蝕性能，一般的有軌電車(chē)在焊接不銹鋼車(chē)體中都包括端墻、車(chē)頂、側(cè)墻及底架，并且多數(shù)都采用了點(diǎn)焊的工藝，只有前端構(gòu)造、搖枕與緩沖梁的制造材料為碳鋼，其余大部分主體結(jié)構(gòu)都選用了不銹鋼材質(zhì)，在車(chē)體的端墻，底架，車(chē)頂與側(cè)墻進(jìn)行焊接的過(guò)程中，焊接工藝一般都為點(diǎn)焊機(jī)器人蒙皮焊接。這樣的工藝模式需要手動(dòng)點(diǎn)焊機(jī)來(lái)單獨(dú)對(duì)每個(gè)骨架部件進(jìn)行組對(duì)，然后再進(jìn)行蒙皮，每組的點(diǎn)焊時(shí)間大約需要8秒。同時(shí)還需要借助龍門(mén)移動(dòng)設(shè)備，軌道的長(zhǎng)度可依據(jù)車(chē)體而定。在焊接側(cè)墻的過(guò)程中，全部由點(diǎn)焊機(jī)器人進(jìn)行作業(yè)，除了極個(gè)別的小部件焊接安裝以外，一般所有的生產(chǎn)制造企業(yè)都采用全自動(dòng)機(jī)械化作業(yè)。在進(jìn)行車(chē)體總成焊接的過(guò)程中，要確保對(duì)總線(xiàn)進(jìn)行配套使用，利用火焰矯正技術(shù)來(lái)調(diào)修大部件及車(chē)體，并通過(guò)淋雨試驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)車(chē)頂或不銹鋼車(chē)體的密封性。

2.2 城軌客車(chē)的軌體焊接工藝分析

相對(duì)于鐵路運(yùn)輸客車(chē)，有軌電車(chē)在不銹鋼車(chē)體的焊接工藝上，只有端墻與側(cè)墻的焊接有所不同，都采用一次組對(duì)焊接制造模式。城市有軌電車(chē)的側(cè)墻一般采用分段制造方法，所以焊接工藝有著本質(zhì)的區(qū)別。主要是利用側(cè)墻單元的蒙皮制度焊接來(lái)進(jìn)行側(cè)墻與端墻的蒙皮。制造出來(lái)的車(chē)體底架與鐵路客車(chē)基本相同，這樣的車(chē)體結(jié)構(gòu)具有良好的強(qiáng)度，與剛度同時(shí)制造工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，成本低廉。城市有軌電車(chē)的底架邊梁焊接，一般利用點(diǎn)焊機(jī)完成點(diǎn)焊機(jī)，還可以對(duì)橫梁等連接部件進(jìn)行點(diǎn)焊。城市有軌電車(chē)的底價(jià)一般通過(guò)骨架鋪地板的方式同時(shí)進(jìn)行點(diǎn)焊，側(cè)墻為單元結(jié)構(gòu)形式，通過(guò)龍門(mén)架移動(dòng)設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)點(diǎn)焊，并且使用蒙奇機(jī)器人對(duì)車(chē)中的底架側(cè)墻和車(chē)頂?shù)却蟛考M(jìn)行蒙皮焊接。為了讓城市有軌電車(chē)的車(chē)體具有較高的組裝精度，所以在焊接的過(guò)程中要求焊接速度要快，在焊接完成后，一般車(chē)體總成自動(dòng)焊接系統(tǒng)對(duì)車(chē)體進(jìn)行組裝，這樣的設(shè)備都是成套進(jìn)行的。分為端部點(diǎn)焊設(shè)備、底架及側(cè)墻點(diǎn)焊設(shè)備以及車(chē)頂和側(cè)墻組合點(diǎn)焊設(shè)備。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本文深入研究了有軌電車(chē)的不銹鋼車(chē)體焊接工藝，從而使人們能夠?qū)υ摴に囉幸粋€(gè)系統(tǒng)性的認(rèn)識(shí)，進(jìn)而為不銹鋼車(chē)體的生產(chǎn)與制造提供指導(dǎo)?，F(xiàn)階段，國(guó)內(nèi)外主要是通過(guò)電阻點(diǎn)焊來(lái)對(duì)有軌電車(chē)的不銹鋼車(chē)體進(jìn)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(guó)外的很多發(fā)達(dá)企業(yè)都開(kāi)始利用激光焊接工藝來(lái)完成有軌電車(chē)車(chē)體主體不銹鋼材質(zhì)結(jié)構(gòu)的焊接。所以在不久的將來(lái)，激光焊接，微束等離子弧焊必將成為城市有軌電車(chē)車(chē)體主體結(jié)構(gòu)的主流，焊接工藝這也是城市有軌電車(chē)制造的未來(lái)發(fā)展方向，我國(guó)在這些領(lǐng)域起步較晚，應(yīng)該加大對(duì)激光焊接微束等離子弧焊接的研究，從而整體上提升我國(guó)有軌電車(chē)車(chē)體制造工藝。

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