徐孟
中车大连机车车辆有限公司 辽宁 大连
摘要：随着我国机械制造技术的快速发展，在当前的铁道机车车体及其零部件焊接中，所采用的焊接方法和焊接技术也日益更新，进而提高了铁道机车车体和零部件的应用强度。本文中主要通过研究当下铁道机车车体及其零部件焊接中的其中主要焊接技术，同时介绍了这些焊接技术的主要特点，进而为提高铁道汽车车体及其零部件的应用质量提供些许帮助。
关键词：铁道机车；零部件；焊接技术；应用
引言
焊接技术在我国铁道机车车体中的应用已有50余年，随着当前新型材料和焊接技术的研发，使得我国铁道汽车车体及其零部件的焊接水平快速发展。下文主要根据铁道机车车体结构及其使用材质，对所使用的焊接技术及焊接特性详细地阐述，并对当前铁道机车车辆行业最为关注的焊接技术的发展方向进行介绍。
一、铁道机车车体结构及其焊接技术
铁道机车车体结构通常使用材质为普通钢、铝合金、不锈钢这三种，在焊接过程中工作人员需要根据铁道机车车体使用材质的不同，而选择相对应的焊接技术。例如在进行电弧焊作业中，工作人员可采用覆膜电弧焊、二氧化碳半自动金属及活性气体保护电弧焊、不锈钢钨极惰性气体保护电弧焊、金属惰性气体保护焊、铝合金mig焊接等。此外应对铁道机车零部件焊接中的点焊和其他材质的焊接，还需对现有的焊接技术进行创新和完善。
1.铁道机车中的钢制车体
铁道机车中的轧钢钢板车身通常是作为机车中的主要车体材料，该材料应用于铁道机车中的普通外墙板，该车体材料在焊接过程中可使用电弧焊和点焊结构进行加工。焊接人员若需要提高机车材料的耐腐蚀性，还需要在钢制车体的门套区域、车顶板、波纹板等结构处使用不锈钢板，在采用钢制材料完成车体作业后，工作人员需要对钢板开展喷漆作业。随着当前我国铁道机车行业在发展中，逐渐追求高速化、节能化和轻量化，因此在车体制作中对钢板材料的使用逐渐减少，但是该材料在使用中具有电弧焊接性能良好、钣金加工性能轻便等特点。
2.铁道机车中的不锈钢车体
铁道汽车车体结构中所使用的不锈钢材料，在焊接过程中通常是以点焊结构为主，工作人员根据不锈钢的强度来选择不同的焊接形式。例如在机车不锈钢外墙板和骨架处采用点焊焊接为主、在机车连接帽骨架材料处采用平接头焊接为主。不锈钢材料的点焊与普通钢相比由于采用了大电流、高电压的焊接形式，因此需要要求较高的高压力焊枪开展施工作业，同时在施工中还需采用平衡器辅助作业。在焊接中对于自动化程度较低的部位，工作人员可借助铜板来代替焊枪下部的电极，进行焊接作业，进而减少在焊接过程中出现的点焊压痕。
3.铁道机车中的铝合金车体
我国铁道机车采用铝合金的历史较早，同时我国铁道机车采用铝合金车体的数量也逐渐递增，新干线200系至700系的车辆多采用铝合金车身，同时该车辆的焊接水平较高。国内第一代铝合金车的设计，主要是采用高强度构件材质采用铆钉焊接结合全焊接的结构方式。由于铁道机车中的铝合金车身是属于宽幅较大的大型型材，因此在焊接过程中便开辟了高气密性、高刚性、轻量化的车身墙体。在铝合金车体的后期发展中，双层结构逐渐取代了单层结构的设计，通过将厚度在几十毫米的中空挤压型板材进行加工制作，形成一种复合板材覆盖机车全车车体，通过这一设计便可以在减少单层结构部分骨架的基础上，保证机车的整体刚性，进而实现轻量化。
二、在铁道机车车体及零部件焊接中采用的技术
1.铁道机车中采用的摩擦搅拌焊接
铁道汽车车体及零部件焊接中所采用的摩擦搅拌焊接技术，是近些年来焊接技术中最为关注的结合方法。该技术在单层蒙皮铝合金车体焊接中，需要在侧墙墙体的中墙板和下墙板区域的接合线部位采用摩擦搅拌焊接技术。该技术在焊接过程中需要消除原有的焊道工艺，开展精整施工；摩擦搅拌焊接技术在双层蒙皮车体中应用时，需要将稍大于板材厚度的材料进行熔透搅拌，并且在工具侧面形成板材焊接表面，同时对型材两面所残留的摩擦搅拌焊接花纹进行精整。
摩擦搅拌焊接技术对不锈钢、钢制品的实验中表明，该技术在未来的应用中可以向汽车产业链迈进，并且随着焊接材料和技术的不断创新，该技术在未来必然拥有更为广大的前景。
2.铁道机车中采用的激光焊接
激光焊接技术是铁路机车用激光震荡器和混合焊接技术的综合体，该技术应用于钢和不锈钢的车身材质中，从而成为一种全新的车辆制造结合技术进入铁道机车焊接行业。激光焊接技术可以采用激光铜轴型焊枪对铝合金材质的断面处进行接头焊接，并且焊接水准丝毫不逊于摩擦搅拌焊接技术。但是激光焊接技术在应用过程中，需要高精度的工件，并且该焊接技术所使用的装备价格较高，因此该技术在铁道汽车焊接中的使用面较窄。
3.铁道机车中采用的其他焊接方法
铁道机车焊接中还采用双电极焊接法，这一焊接技术可以提高长型焊接结构件的焊接强度，并且在焊接时采用双脉冲GMA焊接工艺，就可以取代传统以电弧焊焊接基础为主而开发的焊接技术。因此该技术适用于铁道机车铝合金车身及材料的焊接使用中，但是铁道机车结构中若采用异种金属复合混合结构，那么则不能采用双电极焊接法进行焊接。在有关研究中表明，双电极焊接法还可以应用于机械结合法的铆钉焊接工艺中，因此在铁道机车的焊接中可以对该焊接工艺的应用前景进行研究和拓展。
三、结束语
在对铁道机车车体及其零部件进行焊接工艺的选择时，铁道公司就要以乘车舒适性、免维修、节能性等方面进行综合考虑。同时还需对现有的焊接技术和焊接材料进行创新和改进，进而采用结构更为合理、成本低廉的焊工工艺应用于铁道机车的焊接中。
参考文献
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