焊接技术在轨道交通车体中应用现状及发展趋势

发表时间:2020/7/30   来源:《工程管理前沿》2020年11期   作者:聂文亮
[导读] 随着城市轨道交通的不断发展,国民对轨道交通运输的需求变得越来越大,而相应的轨道车辆安全性也显得更加重要。
        摘要:随着城市轨道交通的不断发展,国民对轨道交通运输的需求变得越来越大,而相应的轨道车辆安全性也显得更加重要。轨道交通车辆在实际的生产制造过程中,车辆的车体结构主要是通过焊接技术来实现的,轨道交通车辆的安全性受到焊接制造工艺的影响,焊接技术同样也就直接影响了轨道交通车辆的发展。本文主要阐述了轨道交通车辆焊接技术的应用现状,综合考虑到当前科学技术的发展水平,给出了焊接技术在轨道交通车体中未来的主要发展趋势。
        关键词:轨道交通;车体焊接技术;应用现状;发展趋势
        引言:传统的公路交通运输系统逐渐已经不能满足人们的日常生活需要,新的交通运输方式也亟待发展,轨道交通作为一种优势较为明显的交通运输方式,逐渐变成国民出行的主要方式,它的建设就显得越发必要。轨道交通车辆需求的增加也促使轨道交通车辆的生产制造需求变得更加巨大,在实际的生产制造过程中,车体结构的生产制造所使用的主要技术是焊接技术。近些年来,相关科学技术水平的较大进步,使得众多先进的技术开始应用到焊接技术中,焊接技术也因此有了较大的进步。通过阐述轨道交通车体结构焊接技术近些年的应用现状,结合相关焊接技术工艺的发展现状,为轨道交通车体焊接技术的发展提供创新的方向。
        一、不同车体的轨道交通车辆焊接技术及其应用现状
        近些年来,城市轨道交通逐渐成为了国民出行不可或缺的一种交通方式,而且随着相关技术的不断进步,轨道交通车辆车体的生产制造也取得了较大的进步,特别是车体的焊接工艺,这些都极大地促进了城市轨道交通的进步。城市轨道交通的车辆与道路交通中车辆是不同的,其生产制造的过程较为复杂,而且对于车辆的整体安全性而言也相当重要,其中车体焊接技术的好坏也直接地影响了城市轨道交通车辆的整体质量[1]。根据轨道交通车辆车体的结构材质不同,一般可将其分成两类,其应用现状如下:
1.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。在实际焊接中,通常采用的焊接技术是电阻点焊技术,这种技术需要人工全程跟进,所以存在较多的工艺缺陷。首先,在对不锈钢材料进行焊接时,技术人员需要使用焊接设备进行点焊,导致这种方式生产效率低下,而且无法有效检测焊接接头的强度和质量;其次,焊接过程需要技术人员的全程参与,要事先测定好各个接头处的焊接参数;另外,点焊会使得车辆表面留有压痕而降低车辆的美观度;最后,车辆整体结构的密封性较差,大大地减少了其应用范围[2]。
        2.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。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,但是铝合金材料的相关特性会影响焊接质量。

首先,在对铝合金材料实际进行焊接时,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[3]。
        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[4]。
        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[5]。
        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]王天勇,城市轨道交通关键焊接技术探析[J].中国标准化,2016(24):223-223.
        [2]颜培刚,刘恒,焊接技术在轨道交通车体中应用现状及发展趋势[J].科技经济导刊,2019(25):42-42.
        [3]牛锡平,焊接技术在轨道交通车体中应用现状及发展趋势[J].科技风,2020(05):155-155.
        [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.
        [5]董彦妮,张振鹏,焊接技术在轨道交通车体中应用现状及发展趋势[J].科学技术创新,2019(05):173-174.
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