軌道客車不銹鋼車體焊接工藝分析

馮朝明

摘 要：本文對(duì)軌道客車不銹鋼車體的特點(diǎn)和分類進(jìn)行分析，選擇鐵路客車和城軌客車作為載體，對(duì)不同的車體中使用的焊接工藝加大分析，形成一個(gè)認(rèn)知的焊接工藝認(rèn)知系統(tǒng)，讓不銹鋼材質(zhì)能夠派上用場(chǎng)，節(jié)省大量的成本，推動(dòng)軌道客車的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：軌道客車;不銹鋼車體;焊接工藝

中圖分類號(hào)：U270.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2019）13-0069-02

0 引言

軌道客車的材質(zhì)具有多種，這些材質(zhì)具有一定的差異，針對(duì)這些差異可以對(duì)軌道客車實(shí)施劃分，通過劃分之后有：碳鋼車、鋁合金車、不銹鋼車。制造業(yè)的不斷發(fā)展讓輕量鋼具有一定的標(biāo)志性，制造過程中需要的基礎(chǔ)工藝就是焊接工藝，不銹鋼客車擁有的前景比較廣闊，因此對(duì)焊接工藝加大研究是十分必要的一件事情。

1 點(diǎn)焊靜強(qiáng)度評(píng)估方法和應(yīng)用

軌道客車的發(fā)展離不開制造，焊接是制造中一個(gè)十分重要的工藝，其中最常見的就是點(diǎn)焊，對(duì)點(diǎn)焊的靜強(qiáng)度實(shí)施相應(yīng)的評(píng)估和應(yīng)用是十分重要的，把握好點(diǎn)焊的同時(shí)能夠提高焊接的工藝和質(zhì)量。

1.1 點(diǎn)焊靜強(qiáng)度評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)

遵循標(biāo)準(zhǔn)選擇焊點(diǎn)最小的剪切力對(duì)焊點(diǎn)的強(qiáng)度進(jìn)行評(píng)價(jià)，金屬的抗拉壓力強(qiáng)度處于360-620MPa，板厚的范圍會(huì)處于0.8-3.01mm的范圍內(nèi)，焊核的直徑會(huì)在4.51-8.51mm。采用抗拉強(qiáng)度不同的材料進(jìn)行組合根據(jù)焊核的直徑來決定焊點(diǎn)[1]。

1.2 車體點(diǎn)焊靜強(qiáng)度的評(píng)估

不銹鋼車體中使用的點(diǎn)焊比較多，各個(gè)部件之間是依靠點(diǎn)焊連接的。側(cè)墻與車頂更是需要薄板互相之間展開連接，讓施工在一定的便界中進(jìn)行，兩端都會(huì)發(fā)生橫向或者縱向的位置。通過重力加速度的方式來完成車體自重的施加。乘客重量通常是在底架乘客區(qū)域以布載荷的方式開展，剩余的重量需要以單元的方式增加在地板上。

2 軌道客車不銹鋼車體的特點(diǎn)和分類

將不銹鋼車體和普通的碳鋼車體經(jīng)過比較就可以發(fā)現(xiàn)，不銹鋼的重量明顯要輕，不但使用壽命比較長(zhǎng)，施工的工藝也十分簡(jiǎn)單，不需要實(shí)施維修，具有較高的耐磨性，疲勞狀態(tài)的壽命也比鋁合金的車體壽命要長(zhǎng)。出現(xiàn)損傷之后十分容易修復(fù)，具有較好的經(jīng)濟(jì)性，軌道客車不銹鋼車體在未來會(huì)有十分遼闊的發(fā)展前景，這種車體的組成相對(duì)來說比較復(fù)雜，囊括的結(jié)構(gòu)比較眾多。車體中某些部位采用的是不銹鋼薄板，不銹鋼薄板的厚度不能低于1.01mm，但是不能比1.81mm大，不銹鋼薄板在剛度方面的要求十分特殊，為了加強(qiáng)不銹鋼的強(qiáng)度，可以將其形狀設(shè)置成波紋形式。

對(duì)軌道客車結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)需要深入掌握，對(duì)工藝以及環(huán)境和制造成本都需要深入掌握。對(duì)采用的不銹鋼材料需要加大檢查，讓其具有較強(qiáng)的通用性、耐腐蝕性，并對(duì)其剛度和強(qiáng)度加大檢查，讓其能夠達(dá)到客車方面的標(biāo)準(zhǔn)，確保在實(shí)施焊接的時(shí)候不會(huì)發(fā)生變形，購(gòu)買的時(shí)候也能夠更加方便。對(duì)軌道客車不銹鋼的車體實(shí)施焊接的時(shí)候需要實(shí)施點(diǎn)焊，對(duì)電級(jí)實(shí)施相應(yīng)的加壓，并對(duì)疊加的金屬做好處理工作。電流特別大的時(shí)候需要讓電阻發(fā)揮巨大的作用，這個(gè)時(shí)候產(chǎn)生的熱量會(huì)比較高，疊加的金屬也更容易出現(xiàn)熔核的跡象，加壓區(qū)中的金屬彼此之間會(huì)互相連接，然后在展開焊接。利用這種方法實(shí)施焊接的時(shí)候，金屬構(gòu)件中會(huì)存在很大的熱量，同時(shí)還需要對(duì)焊接自動(dòng)化加強(qiáng)控制，利用高超的焊接技術(shù)對(duì)軌道板客車不銹鋼車體加強(qiáng)焊接，讓其質(zhì)量得到相應(yīng)的保證[2]。針對(duì)軌道客車不銹鋼車體來看，對(duì)于型材需要實(shí)施冷壓或冷彎處理，讓型材的剛度能夠充分提升，讓不銹鋼具有較強(qiáng)的車體，質(zhì)量上得到相應(yīng)的保證。因?yàn)椴讳P鋼材料相對(duì)來說具有膨脹的特征。因此，對(duì)不銹鋼材料實(shí)施焊接的過程中不銹鋼很容易因?yàn)榕蛎浂霈F(xiàn)變行的狀況，從而出現(xiàn)更多的裂紋，情況嚴(yán)重的時(shí)候會(huì)對(duì)不銹鋼材料的機(jī)械性能造成嚴(yán)重的影響。因此，對(duì)軌道客車的不銹鋼車體實(shí)施焊接的時(shí)候需要讓其具有優(yōu)良的工藝，達(dá)到具體焊接方面的要求。不銹鋼車體中一般采取的是搭接結(jié)構(gòu)用于連接，最常見的就是骨架和骨架之間的連接，利用這種方式進(jìn)行連接完全可以避免高溫對(duì)不銹鋼材料造成影響，讓不銹鋼材料的焊接質(zhì)量能夠得到有效的控制。實(shí)施點(diǎn)焊工藝的時(shí)候具體的應(yīng)用主要在于具有較高的電阻率，但是導(dǎo)熱性能十分差，焊接的時(shí)候電流會(huì)特別小，焊接的時(shí)間相對(duì)來說也比較短暫，對(duì)不銹鋼進(jìn)行焊接的過程中需要重視焊接電級(jí)壓力。

3 軌道客車不銹鋼車體制造工藝和設(shè)備分析

城市的發(fā)展離不開軌道交通，軌道客車發(fā)揮的作用十分大，為了讓其具有高品質(zhì)、高質(zhì)量，就可以采用不銹鋼材料，這種材料優(yōu)點(diǎn)頗多，耐腐蝕性能十分好，使用壽命也比較長(zhǎng)，而且不用涂漆，花費(fèi)的十分低廉的成本也十分低廉。后期的交通中這種材料使用的范圍也會(huì)更加廣闊。軌道車體中采用的不銹鋼具有多種類型，一種是不銹鋼車體，這就需要對(duì)軌道客車實(shí)施不銹鋼的制造工藝，對(duì)不銹鋼車體的質(zhì)量實(shí)施良好的控制。

城市軌道交通在未來的發(fā)展十分有效，具有十分廣闊的發(fā)展空間，軌道客車不銹鋼車體具有不同的類型，第一種類型是鐵路客車不銹鋼車體，第二種是城軌客車不銹鋼車體。為了對(duì)這兩種不同的制造工藝加大研究，就需要對(duì)軌道客車車體的質(zhì)量加強(qiáng)控制，下面就對(duì)鐵路客車和軌道客車的具體軌道化工藝實(shí)施相應(yīng)的分析[3]。通過對(duì)不同車體的制造進(jìn)行比較，對(duì)焊接做好分析，根據(jù)具體構(gòu)件的材料對(duì)焊點(diǎn)強(qiáng)度加大掌握，滿足當(dāng)前社會(huì)多樣化的市場(chǎng)需求，能夠滿足當(dāng)下城市的交通，讓軌道客車的制造能夠調(diào)高制造效率，花費(fèi)較少的成本，推動(dòng)客車的進(jìn)一步發(fā)展。

3.1 鐵路客車不銹鋼車體制造

對(duì)鐵路客車的不銹鋼車體實(shí)施制造的時(shí)候，需要大批對(duì)其展開生產(chǎn)，在骨架外側(cè)上覆蓋不銹鋼薄板。這種板梁主要需要采取點(diǎn)焊的工藝，車體是由多個(gè)部位組成的，結(jié)構(gòu)的形式比較簡(jiǎn)單，具有較好的耐腐蝕性能。通過研究鐵路客車中使用的不銹鋼材料組成狀況，枕梁以及前端的構(gòu)造都是采用碳鋼制成的，其他的部分采用的才會(huì)是不銹鋼，鐵路客車中如果采用不銹鋼，不會(huì)對(duì)氣密性具有嚴(yán)格的要求。

鐵路車體采用不銹鋼完成制造的時(shí)候，通常都是利用點(diǎn)焊的方式對(duì)各個(gè)部位展開焊接，制造采用的主要的方式就是點(diǎn)焊機(jī)器，整個(gè)流程相對(duì)來說比較簡(jiǎn)單，這就需要對(duì)骨架做好組對(duì)，組對(duì)的時(shí)候可以采用手動(dòng)電焊機(jī)來制造。焊接的過程中避免不了點(diǎn)焊機(jī)器人的協(xié)助，整個(gè)焊接的時(shí)間僅僅需要8S就可以完成，這就需要采用合理的方式對(duì)設(shè)備移動(dòng)做好處理，對(duì)軌道長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)整的時(shí)候需要依據(jù)產(chǎn)能的大小，保證利用不銹鋼能夠真正完成車體的制造。采用不銹鋼制造鐵路客車車體的時(shí)候，需要對(duì)側(cè)墻實(shí)施點(diǎn)焊。作業(yè)通常都會(huì)是機(jī)器人來完成。等完成點(diǎn)焊之后，針對(duì)小件需要做好安裝，并對(duì)具體焊接的情況實(shí)施相應(yīng)的檢查[4]。查找焊接不到位的焊點(diǎn)，然后實(shí)施補(bǔ)焊，確保焊接的質(zhì)量。補(bǔ)焊選擇的臺(tái)位一定要是單獨(dú)的，設(shè)備的操作也需要是單獨(dú)的，避免影響到具體的焊接質(zhì)量。對(duì)不銹鋼車體實(shí)施焊接的時(shí)候，對(duì)于大部件實(shí)施調(diào)修過程中更需要利用火焰矯正法來實(shí)施調(diào)修，這就需要掌握車體整體的設(shè)計(jì)要求，根據(jù)設(shè)計(jì)方面具體的標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)不銹鋼車體開展淋雨實(shí)驗(yàn)，讓鐵路客車不銹鋼車體在制造的時(shí)候質(zhì)量上得到相應(yīng)的保證。

3.2 城軌客車不銹鋼車體的制造

城軌客車不銹鋼車體在制造時(shí)使用的工藝對(duì)于鐵路客車車體的制造工藝具有一定的不同，這種差異表現(xiàn)在側(cè)墻的制造，對(duì)端墻也需要加強(qiáng)制造。利用不銹鋼制造城軌客車車體的時(shí)候，可以采用分段作業(yè)的方法展開對(duì)側(cè)墻的制造，等各個(gè)段落全面制造完成之后，對(duì)其實(shí)施組合，這樣二者的差異就會(huì)十分明顯[5]。除過這些之外，二者相互之間在焊接上也存在一定的不同。采用不銹鋼制造城軌客車車體的時(shí)候，從蒙皮狀臺(tái)觀察，針對(duì)側(cè)墻和端墻，都需要借助自動(dòng)電焊機(jī)來完成，確保不銹鋼車體在制造的時(shí)候具有一定的規(guī)范性，可靠性也會(huì)比較強(qiáng)。觀察城軌客車采用不銹鋼制造的結(jié)構(gòu)，車體和鐵路的組成具有較強(qiáng)的一致性。特別是底架部分采取的更是碳鋼結(jié)構(gòu)，城軌客車表現(xiàn)出來的結(jié)構(gòu)在形式上過于簡(jiǎn)單，選擇的制造工藝比較優(yōu)良，讓不銹鋼車體具有較強(qiáng)的強(qiáng)度和剛度，從而提高城軌客車的輕量化水平。

利用不銹鋼完成城軌客車制造的時(shí)候，車體底架上存在的部件會(huì)十分多，主要的組成部件就會(huì)是底架邊緣，對(duì)底架實(shí)施焊接的時(shí)候需要利用電焊機(jī)來完成，達(dá)到點(diǎn)焊方面的需求，這對(duì)于不銹鋼的車體來說會(huì)存在質(zhì)量方面的控制工作。城軌客車底架相對(duì)來說屬于不銹鋼結(jié)構(gòu)，實(shí)施焊接作業(yè)的時(shí)候更需要針對(duì)具體的規(guī)范實(shí)開展焊接。利用不銹鋼完成城軌客車車體制造的時(shí)候，不銹鋼采取的車頂結(jié)構(gòu)比較特殊，和其他的形式存在差異。焊接車頂骨架的時(shí)候采取的主要方式也會(huì)是這個(gè)工序，讓城軌客車的不銹鋼車體在質(zhì)量方面能夠十分可靠[6]。對(duì)城軌客車的不銹鋼車體實(shí)施制造的時(shí)候，側(cè)墻制造的時(shí)候采取的是單元結(jié)構(gòu)，這就需要利用電焊機(jī)對(duì)側(cè)墻骨實(shí)施點(diǎn)焊，采用規(guī)范的焊接方式對(duì)單元墻骨展開焊接，讓焊接的質(zhì)量得到相應(yīng)的保證，讓城軌客車不銹鋼的質(zhì)量在焊接的過程中能夠讓質(zhì)量得到良好的保證。

制造城軌客車側(cè)墻的時(shí)候，采取的最常見的方式就是蒙皮焊，具體的操作需要借助自動(dòng)電焊機(jī)來完成。利用不銹鋼完成城市客車車體制造的時(shí)候，需要對(duì)自動(dòng)點(diǎn)焊系統(tǒng)實(shí)施科學(xué)的應(yīng)用，讓不銹鋼車體具有較好的組裝精度，并且具有較好的可靠性，讓城軌客車不銹鋼的車體在組裝的時(shí)候能夠提升效率，讓車體能夠順利的組裝。對(duì)不銹鋼這種材料實(shí)施焊接的時(shí)候更需要采取自動(dòng)點(diǎn)焊系統(tǒng)的支持，因?yàn)樵撓到y(tǒng)的結(jié)構(gòu)相對(duì)來說會(huì)比較復(fù)雜，各個(gè)部件中都會(huì)具有點(diǎn)焊方面的設(shè)備，讓點(diǎn)焊設(shè)備能夠更加科學(xué)的應(yīng)用，對(duì)點(diǎn)焊質(zhì)量加強(qiáng)控制。只有科學(xué)合理的采用點(diǎn)焊技術(shù)，才可以讓不銹鋼材料得到合理的利用，確保軌道客車具體的質(zhì)量。

4 結(jié)語(yǔ)

對(duì)軌道客車的不銹鋼車體實(shí)施焊接方面的工藝，需要采用合理的焊接工藝，讓其達(dá)到焊接方面的要求，對(duì)系統(tǒng)化能夠形成良好的認(rèn)知。這對(duì)軌道客車的不銹鋼生產(chǎn)具有一定的借鑒性。時(shí)代在不斷的進(jìn)步之下，需要對(duì)焊接工藝展開具體的研究，這樣才可以讓行業(yè)持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 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.

[2] 王洪瀟，王春生，何廣忠，等.不銹鋼軌道車輛側(cè)墻激光焊快速裝夾裝置開發(fā)[J].金屬加工（熱加工），2017（4）：18-20.

[3] 趙雪山.重載不銹鋼車體制造焊接工藝研究[J].金屬加工（熱加工），2017（6）：48-49.

[4] 黃治軼.不銹鋼薄板搭接激光深熔焊參數(shù)優(yōu)化研究[J].機(jī)車車輛工藝，2016（2）：36-37+46.

[5] 袁超，姚明哲，李希勇，等.不銹鋼地鐵車輛底架制造工藝[J].金屬加工（熱加工），2017（16）：29-31.

[6] 羅超，王峰，劉洋.不銹鋼地鐵車體典型化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其分析[J].中國(guó)高新區(qū)，2017（4）：101+103.