B型鋁合金地鐵車廂側墻制造技術及焊接工藝分析

郭有東 王桂香

摘要：隨著交通業的不斷發展，地鐵的出現為人們的出行帶來了方便，其制造技術的好壞，在一定程度上影響著人們出行的安全。因此，本文首先分析了側墻制造技術，其次闡述了側墻板自動焊接工藝，最后對側墻模塊組焊工藝進行了總結。

關鍵詞：B型鋁合金;地鐵車廂;側墻制造技術;焊接工藝

1.側墻制造技術概述

在整個地鐵車廂組裝中，B型鋁合金側墻的制造品質尤為重要，其不僅關系著整個車體的組裝情況，還在一定程度上影響著地鐵的運行狀況。通常情況下，地鐵的側墻由十個分塊模板構成，與底架、車頂、端墻等部分連接起來后，就完成了車體的組裝[1]。在模塊化側墻制造技術過程中，其主要有多個組成，除了含有機械加工、各種焊接技術之外，還包括對側墻表面的處理技術和焊縫的檢測等。在對體積較大的側墻板進行焊接時，為了簡化施工過程，可以在焊接工作完畢之后，根據其具體需要對材料進行切段，之后在對側墻上的窗口大小進行優化，提高側窗的準確度，以此提升自動焊接工作的施工品質。另外，在對分塊側墻進行焊接時，為了提高操作的效率，施工人員可以使用可翻轉組焊胎的方法，對于其焊接過程中出現的焊縫，最好進行一次壓緊、焊接，避免因焊縫影響到部件裝配的品質，以此提高模塊化側墻裝配的效果和效率。下圖為其制造技術操作流程圖。

2.側墻板自動焊接工藝分析

在進行側墻板自動焊接時，需要將四個大面積的材料焊接在一起，在其焊接過程中，為了能夠提升鋁合金側墻板的焊接質量，需要將其所有的焊縫進行控制，因此，其焊接人員可以使用IGM焊接機械手完成操作，以此提高側墻板自動焊接工藝的效率。另外，與鋼相比，鋁合金的線膨脹系數較大，是其的3倍，在其凝固過程中，其體積的收縮率能夠上升6.5%，導致在焊接過程中側墻板材料出現變形，影響最終的焊接質量。另外，一旦其材料的變形程度達到一定限值，就會導致部件損害，造成資源的浪費。所以，在進行鋁合金側墻板焊接時，一定對其變形標準進行控制，以此提高側墻板自動焊接工藝的有效性。

為了能夠將側墻板自動焊接工藝的作用充分發揮出來，在對其外輪廓進行設計時，一定要結合空氣動力學的特點，將其外觀設計成圓弧狀的結構，以此降低地鐵在運行過程中的空氣阻力，提高其車體運行的速度;在側墻板中，為了能夠方面座椅和側門的安裝，通常情況下都會在其內側設置C形槽。在本文中，為了降低焊接變形情況的出現，將其焊接工藝與其最佳的實際方案相結合，以此確保其焊接的尺寸與側墻板外輪廓弧度所需要的大小一致，其具體的焊接流程如下圖所示。在對其側墻板的焊接中，IGM機械手焊接技術是其常用的技術之一，因為其技術能夠對熱輸入的參數進行調節，以此找到適合焊接要求的溫度，降低焊接變形問題出現的概率。在對側墻板的焊縫進行填充時，避免出現遺漏現象，可以從中間以此向兩邊進行，對于長且大的焊縫，可以從一端逐漸向兩一端推移，讓其釋放出相應的焊接應力，從而確保焊接變形的均勻程度能夠達到一致。

3.側墻模塊組焊工藝分析

通過對B型鋁合金地鐵車廂側墻的結構進行分析之后，發現其是由側墻板和左右門立柱焊接組成的。但在其焊接過程中，經常受到客觀因素的影響，這就導致了問題的出現，其主要表現在出現錯邊、焊縫沒有完全填充完整、側壁熔合不佳等方面，而這些問題就會成為阻礙側墻焊接品質提高，進而影響到地鐵的運行狀況。另一方面，鋁合金自身存在的特點，也會是其焊接過程出現問題，一旦熱輸入值小于其需要的參數，就會導致其熔合的效果較差;如果在焊接前，其裝配間隙或電弧沒有達到焊接的標準，就可能出現未焊透或熔合效果較差的問題。除此之外，在焊接過程中如果其電流、電壓等數值沒有達到設計要求，就會造成熱輸入不夠或過多，做種影響焊縫成形的品質。另外，焊接參數、組裝品質等任何一個步驟沒有達到焊接標準，也會對其熔合造成不利的影響。因此，要想讓焊縫熔合的品質得到提升，就需要對其焊接熱輸入進行優化，同時提高焊前裝配質量，其具體對策如下所示：

首先，在裝配完成之后，為了提高點固焊接的品質，在對其操作之前需要在待焊位置放置2毫米的不銹鋼板，以此確保側墻組裝的間隙能夠達到焊接的標準;其次，提高焊接熱輸入的標準，是其電流能夠達到230A，同時對其電弧電壓進行調節，以此優化焊接工藝的參數;然后，對焊接速度進行把控，為了能夠使能夠達到焊接的要求，其速度最好不要超過95cm/min，另外，要想提高其相關參數的合適度，需要對其電弧脈沖頻率進行優化，進一步提高焊接熱輸入的品質[2];最后，在進行焊接前，對側墻模塊的材料進行檢查，一旦發現出現質量問題，應及時調整，以此確保焊接過程的順利進行。通過上述方法，能夠在很大程度上解決側墻組成焊接的部分問題，減少未焊透、熔合質量較差的問題，以此讓其側墻組成的焊接品質得到提升。

結論

終上所述，要想提高B型鋁合金地鐵車廂側墻的生產品質，就必須加強對其技術進行創新和優化，尤其制造技術與焊接工藝方面，找出制造過程中的焊接操作其中可能出現的問題，究其原因，制定出了實施性較強的工藝對策，以此提升了側墻的生產品質和焊接效率，希望能夠為地鐵的生產制造提供一些幫助。

參考文獻：

[1]王洪波.B型鋁合金地鐵車輛的車體制造技術分析[J].科技創新與應用，2017，（13）：102.

[2]柳禹羿.城市B型地鐵車輛氣流模擬與舒適性評價[J].低溫建筑技術，2018，40（7）：138-142.

中車南京浦鎮車輛有限公司? 江蘇省南京市? 210000