中车唐山机车车辆有限公司 河北省唐山市丰润区 064000
摘要：人们在外出时，经常会将高速动车作为首选的交通工具，因此，对于高速动车的要求也特别高。在整个高速动车中，最重要的主体结构就是铝合金车体，只有保证铝合金车体的整体施工的质量，才能使整个车体的质量得到进一步的保证，基于此，本篇文章主要对高速动车组铝合金车体总装工艺进行深入的探讨和研究。
关键词：高速动车组；铝合金车体；总装工艺
前言
随着社会经济的不断发展，人们在实际生活中，最不可获缺的一种运输工具就是高速动车，其为人们的生活和工作带来了极大的便利。在对高速动车组车体进行实际制造的过程中，最关键的一道工序就是车体总装，其主要包含的内容不仅有车体大部件的焊接，还有车体结构的调修等内容，因此，要对实际焊接的顺序进行合理的优化，并且对焊接变形进行全面的控制，与此同时，还要适当的调修焊接之后的车体尺寸，进而使车体总装的质量得到根本性的保证。
1、铝合金车体焊接工艺要求
就铝合金而言，其不但具备熔点低的特点，还具备导热系数大的特点，不仅如此，铝合金本身的热膨胀系数还非常大，所以，在进行实际焊接的过程中，非常容易产生裂纹，与此同时，还会产生气孔和融合不良等缺陷。铝合金本身对于实际的焊接工艺要求特别高，所以在进行焊接的过程中，不但要对焊丝的选择特别重视，还要对焊接的方法进行合理的选用，进而注意焊接的实际环境。
1.1、焊接材料以及焊丝选择
在当前阶段，主要应用于实际的高速动车组车体主要有以下三种类型的铝合金，即5000系、6000系、7000系。在此其中，属于铝镁合金的是5000系，其在实际焊接的过程中，不但具备焊接工艺好的特点，实际的强度也特别高；而6000系属于铝镁硅合金，实际的焊接强度相对较高，焊接性相对较好；7000系属于铝锌合金，又名为超强硬铝，但是因为加入了大量的锌，导致实际的焊接工艺性相对较差。
为了使良好的综合性能得到保证，确保与母材的化学成分处于相互兼容的状态，正常情况下，在对铝合金车体焊接的过程中，都会将ER5356、ER5087等焊丝选用进来。
1.2、焊接方法以及参数选择
在对铝合金车体进行实际焊接的过程中，不但可以将熔化极惰性气体保护焊方法应用进来，还可以将钨极惰性气体保护焊方法应用进来，不仅如此，还有搅拌摩擦焊和电阻点焊的焊接方法。在对车体总组装进行实际焊接的过程中，要将熔化极惰性气体保护焊方法选用进来，并且要将高纯度的氩气作为实际的保护气体，确保其纯度可以高达99.99%及以上。
在对厚板的焊缝进行焊接时，为了使焊接过程中焊缝的融合达到完全充分的标准，与此同时，还要确保焊缝内部的气体可以全面充分的溢出来，正常情况下，要将较大的电流应用进来，但是焊接的速度要相对较慢；在对薄板的焊缝进行实际焊接的过程中，为了使焊缝过热的现象得以避免，就要将较小的电流应用进来，保证较快的焊接速度。
1.3、焊接环境要求
不论是铝本身，还是铝合金，都具备相同的特点，就是其本身的液体熔池非常容易将气孔吸收进来，基于高温的状态，将大量的气体溶入进来，此后，要经历快速冷却凝固这样一个过程，由于溶解度在进一步降低，大量的气体会被释放出来，而这些释放出来的气体又无法及时的析出，进而产生大量的气孔。为了使气孔的产生概率进一步降低，就要对实际作业的环境进行严格的要求，实际的焊接环境不可以低于八摄氏度，相对湿度也不可以超过百分之八十。
2、铝合金车体焊接工艺
2.1、车体焊接顺序控制
将焊接的实际顺序进行合理的优化，进而使焊接不对称导致的变形进一步减小。在进行实际焊接的过程中，要先对底架进行焊接，进而对侧墙内的焊缝进行焊接，然后对车顶和侧墙的焊缝进行实时的焊接，在对车体的一二位侧进行焊接时，要以车体的横向中心为基础，进而采取对称焊接的方式进行一二位端的焊接。
只有对焊接的顺序进行合理的控制，才能使每一条焊缝的自由收缩得到保证，进而使焊接变形的情况得到有效的控制，使车体组焊过程中，可能会出现的扭曲问题概率得到根本性的降低。
2.2、预变形控制
在对车体进行实际组装的过程中，首先第一点，就是组装车体的大部件，在焊接之前，要进行点固焊接，确保点固焊接完全完成之后，对车体的内部宽度以及高度进行实时的测量，不仅如此，还要对车体内部的侧墙对角线长度差等尺寸进行实时的测量。以实际的尺寸和要求值作为主要的依据，进而进行预制反变形的控制，在此过程中，要将手扳葫芦和工艺支撑等装备应用进来，进而采取顶、拉的方式进行预变形的控制，对实际的车体焊前尺寸进行顺次的调整，确保焊接之后的尺寸与理论值无限接近。
3、铝合金焊接缺陷控制
3.1、气孔
在对铝合金进行实际焊接的过程中，经常容易出现的一类缺陷就是气孔，该类缺陷之所以出现的主要原因，就是环境的湿度相对较大，对于焊接的保护不够到位，不仅如此，如果铝合金的表面以及焊丝的表面存在一定程度的油污以及水分，也会产生气孔缺陷。
在对气孔缺陷进行控制的过程中，必须要将焊丝置于干燥的环境之中进行储存，在焊接之前，要将丙酮应用建立，进而严格的清理工件的表面和坡口，将水分和油污等杂质全面去除，不仅如此，还要将钢丝轮应用进来，进而对表面存在的氧化膜进行全面去除，使金属光泽全部露出来。
3.2、焊接裂纹
在对铝合金进行实际焊接的过程中，不但会出现焊接裂纹，还会出现晶间裂纹，不仅如此，还有母材裂纹和弧坑裂纹。其中，最常发生的就是焊接裂纹，又名为热裂纹，正常情况下，都是在实际的焊接完成之后，存在于焊接的中间位置。就晶间裂纹而言，其本身并没有太大的表现，只有将放大镜应用进来，才能进一步看到，此种裂纹主要的控制方法就是将焊接的速度提上来，使热输入进一步降低。而母材裂纹主要出现的区域就是焊缝的融合线附近。弧坑裂纹属于一种极为常见的现象，在进行铝合金焊接收弧的过程中，会发生此类裂纹。
3.3、焊接变形
在进行铝合金焊接的过程中，不但会发生纵向的收缩变形，还会发生弯曲变形，不仅如此，弯曲和扭曲变形也极为常见。
为了使以上焊接的变形得到控制，就要将以下方法应用进来：在进行焊接的过程中，要对焊接的实际顺序进行调整，确保焊缝可以以中性轴为基点进行对称性的分布。
4、铝合金车体调修工艺
虽然在进行车体焊接的过程中，已经将很多的控制措施应用了进来，但是就焊接变形这一问题而言，仍然难以避免。导致焊接出现变形的主要因素有很多，如果焊接的残余变形已经完全的超出了实际的技术要求，就要矫正焊接变形。
当车体的组装以及焊接全面完成之后，就要测量车体的几何尺寸，不仅如此，还要进行相应的调修，在对车体结构进行调休的过程中，主要要对宽度和高度进行调整，不仅如此，还要对对角线和侧墙直角度进行详细的调整，主要是将火焰加热水冷的方式应用建立，进而对侧墙以及车顶板的焊缝进行调整。
结语
总而言之，本篇文章主要对高速动车组铝合金车体总装工艺进行了深入的探究和分析。就现阶段的高速动车组而言，车体可以通过铝合金的焊接，进一步实现轻量化的目的，不仅如此，还能使能耗进一步降低，但是在进行车体总装的过程中，由于铝合金的自身特点，导致制造的难度进一步增加，所以在进行焊接的过程中，要对气孔、变形和裂纹缺陷进行最大程度的控制，进而使高速动车组的铝合金车体质量得到全面的保证，使我国的高速动车事业得到进一步的发展。
参考文献
[1]孙业琛,孙丽萍,王玉艳,曾子铭,卢佳妮.高速动车组排障器结构轻量化研究[J].大连交通大学学报,2020,41(04):86-89.
[2]侯茂锐,刘丰收,胡晓依,张志波,成棣,方兴.我国典型高速铁路轮轨型面变化规律及匹配特性[J].中国铁道科学,2020,41(04):99-107.
[3]陈红圣,王沛培,查明晖,赵延阔,徐贵宝,王仕明,梁超.高速动车组铝合金齿轮箱铸造工艺产业化升级[J].铸造工程,2020,44(04):1-6.