摘要:随着轨道交通的迅速发展,国民对轨道车辆的需求变得越来越大,轨道车辆的安全性也就变得更加重要。而轨道车辆在进行生产制造的过程中,车体结构主要是通过焊接工艺来完成的,轨道交通车辆的发展直接受到焊接制造工艺的限制,轨道车辆的质量同样的也受到焊接制造工艺的影响。本文给出了轨道车辆焊接制造工艺的发展现状,综合考虑到当前科学技术的发展速度与发展水平,同时给出了相关工艺的主要发展趋势。
关键词:轨道交通;车辆焊接制造工艺;发展现状;发展趋势
引言:在传统的公路交通运输系统远远不能满足人们日常生活需要的情况下,轨道交通的建设越发显得必要,轨道交通作为一种新的交通运输方式,以它特有的方便、准时、快捷等优势,逐渐的变成了大中型城市交通运力的主要承载方式。轨道交通需求的增加也促使轨道车辆的生产制造变得更加紧迫,轨道交通车辆在实际的施工制造中,主要用到的技术是焊接制造工艺,随着科学技术水平得到了较大的进步,众多先进的技术已经开始广泛应用到焊接制造工艺中,使得相关工艺技术有了较大的进步。通过对焊接制造工艺所呈现出来的相关技术进行阐述,分析讨论了该工艺未来的主要发展趋势,为相关技术提供粗略的创新方向。
一、不同车体结构的轨道车辆焊接制造工艺及其发展现状
进入21世纪以来,轨道交通的发展速度变得越来越快,许多先进的科学技术运用到轨道交通当中,极大地加速了轨道交通的进步。轨道交通的车辆不同于道路交通的车辆,生产制造过程复杂且相当重要,其中车体的焊接制造工艺直接影响这轨道车辆的整体质量。根据轨道车辆车体的材质不同,可以将其分为两种[1],具体的发展现状如下:
1.铝合金车辆
铝合金材料应用到轨道交通车辆的生产制造中,车辆结构可以有效地继承铝合金材料的相关特性,车辆的整体结构外观相对比较平整,整体质量也相对较轻,而且具备耐腐蚀的性能,另外,铝合金材料可以再生再利用。目前,铝合金材料的车体结构主要采用的焊接制造工艺是自动或者半自动焊接,但是在实际的焊接过程中,也会由于铝合金材料的相关特性而影响焊接质量。首先,在对铝合金材料实际进行焊接时,其对外界环境的要求相对较高,温度过高便会导致车体结构的强度变低,温度过低又会降低焊接时的熔透性,当湿度过大时,铝合金材料便会开始吸附空气中的水分,这就会导致焊接部位出现气孔;其次,在进行铝合金材料的焊接时,还会产生较多的有害气体及粉尘,严重危害了焊接技术人员的身体健康。
2.不锈钢车辆
轨道交通车辆在选取不锈钢材料来进行生产制造时,通常采用的是奥氏体不锈钢材料,这种材料的结构强度较高,抗腐蚀,且抗冲击,另外它的自身重量也相对较轻,可以循环再利用。在实际的不锈钢车辆结构焊接中,通常采用的焊接制造工艺是电阻点焊技术,这种工艺由于需要人工进行全程操作,所以存在较多的工艺缺陷。
首先,在对不锈钢材料进行焊接的时候,技术人员需要使用焊接设备对材料进行点焊,导致这种方式的生产效率较为低下,而且无法对焊接接头的强度和质量进行有效的检测;其次,由于焊接过程需要技术人员的全程参与,所以要事先测定好各个接头处的焊接参数;另外,采用点焊的方式进行焊接,会由于车辆表面留有压痕而降低车辆的美观度;最后,采用电阻点焊对不锈钢材料进行焊接,车辆整体结构的密封性变得较差,大大地减少了其应用范围[2]。
二、轨道车辆焊接制造工艺未来的发展趋势
随着轨道交通的不断发展,轨道车辆的相关制造工艺也随之得到了进步,针对轨道车辆的焊接制造工艺,不同车辆结构未来的发展趋势如下:
1.铝合金车辆
目前,焊接铝合金材料的车辆的主要发展方向有两种:一种是将焊接材料进行挤压,由于搅拌摩擦所产生的热量便会使得粉碎之后的材料发生塑性形变,并且能够进行流动,从而实现焊接点之间的连接,这种焊接方式称为搅拌摩擦焊接;另外一种是利用具备高能量的激光束将焊接工件进行融化,融化后的工件与车体结构之间发生物理变化,从而实现接头的焊接[3]。
2.不锈钢车辆
由于传统上在进行不锈钢材料的焊接时,通常采用的是点焊的焊接方式,它的通用性具有较大的不足,针对不锈钢材料在焊接时所遇到的难题,不锈钢材料车辆的焊接工艺未来的发展方向也有两种:一种是通过等离子弧产生热量进行焊接的等离子弧焊,它可以一次性完成焊接相关工序,并且焊接效果较为稳定,此外,这种焊接方式还可以实现圆周焊缝无缺陷焊接;另外一种是较为新型的冷金属过度焊接方式,该方式可以实现焊接过程的无飞溅和无焊渣,极大地减少了焊接完成后的清理工作[4]。
结束语:
轨道交通作为目前较为主导的交通运输方式,其生产制造过程就显得异常重要,该过程的关键点在于焊接制造工艺,焊接制造工艺目前发展相对比较成熟,针对焊接制造工艺出现的相关问题,仍然需要对传统的焊接工艺技术进行一定的改良。本文主要给出了关于轨道车辆焊接制造工艺上的发展状况,并给出了未来的发展趋势,为焊接制造工艺的发展和进步提供方向。
参考文献:
[1]祁松,刘玉霞,轨道车辆焊接制造工艺现状及发展趋势[J].环球市场,2017(36):364-364.
[2]李吉春,轨道车辆焊接制造工艺现状及趋势浅析[J].科技风,2019(07):143-143.
[3]成阳,轨道交通焊接工艺发展趋势及前景[J].中国科技博览,2019(06):103-103.
[4]廖敏,焊接技术在轨道交通车体中应用现状及发展趋势[J].商品与质量,2019(17):85-85.