孙斌斌 马永志 侯金柱 洪亚强 殷丽荣
中车唐山机车车辆有限公司 河北省唐山市 063000
摘要：我国经济的快速发展，直接带动了交通领域的发展。目前由于人们出行量的快速增加，使得高速铁路列车的数量越来越多。高速铁路列车大多是由铝合金制作而成，但是在焊接过程中，由于部分缺陷使得高速铁路列车的车体受到一定影响，阻碍了高速铁路列车的正常运行。本文通过探讨铝合金高速铁路列车车体的焊接缺陷，分析有效的改进策略，旨在保障高速铁路列车的正常运行。
关键词：高速铁路列车 铝合金 焊接问题 改进工艺
引言
我国高速公路的快速发展，直接要求相关研究人员必须要不断提升高速铁路列车的铝合金车体制造工艺，从而能够满足交通领域发展的实际需要。当前高速列车铝合金车体的重要焊接零件是三角补强板，其焊接的强度会直接影响到高速列车的运行。经过相关统计发现，在三角补强板的焊接过程中，由于裂纹、气孔、熔合不良、夹渣等问题，容易使得高速列车铝合金车体焊接过程中出现缺陷，通过改进工艺能够避免缺陷发生，有效地减少了高速列车的维修次数，进而能够使得高速铁路列车正常工作。
一、高速铁路列车铝合金车体焊接缺陷
三角补强板是焊接高速铁路列车铝合金车体的重要零部件之一，但是在焊接过程中，由于产生的夹渣，致使熔合不良，加上表面出现裂纹，车体表面产生气孔等缺陷，使得高速铁路列车铝合金车体的焊接工作受到一定阻碍。
1.1产生夹渣致使熔合不良
三角补强板焊接表面经常会出现夹渣。即使相关人员严格遵守相应的焊接工艺，但是在焊接过程中也会产生夹渣，主要是因为相关人员没有对焊件表面的一些杂质进行清理，导致形成夹渣缺陷。并且，在焊接三角补强板的过程中，也会产生熔合不良的缺陷，主要是因为一旦焊缝中的夹渣数量达到一定程度，可能会使得熔合不良产生，加上在焊接过程中没有输入足够的热量，导致三角补强板没有融合。
1.2表面出现裂纹
在焊接三角补强板的过程中，有可能会出现一定的焊接裂纹。虽然焊接裂纹出现的几率不是很大，但是一旦出现焊接裂纹，会直接影响到高速列车的行车安全，严重的情况之下可能会危害到乘客的生命安全。裂纹不仅仅会使得铝合金车体整个结构强度降低，而且在高速运行的过程中可能会使得焊接的裂纹不断拓展，从而使得整个车身损坏，造成不堪设想的后果。事实证明，无论裂缝多少，一旦出现都会产生较为严重的后果。造成裂纹缺陷的原因主要可以分为以下几个方面：一些铝合金原材料晶粒度不均匀，所以使得焊缝区的金属会产生结晶裂纹，加上焊缝末端没有填满，产生弧坑裂纹。如果没有严格遵守相应的规章制度，弄错了焊接顺序，也可能会使得焊接出现裂纹。三角补强板的结构不合理，或者是在打磨的地方没有处理好也会形成开裂。如果温度过高导致晶粒粗大，也会出现晶间裂纹。焊接的次数过多，反复修补也会使得车体表面产生裂纹。
1.3车体表面产生气孔
在相关人员焊接三角补强板的过程中，容易出现气孔。气孔不仅仅会使得焊缝的致密性下降，接头的承载面积缩小，而且会使得接头的塑性强度降低，尤其是冷弯和冲击韧性也会有所降低。一旦气孔产生，会直接危害到高速列车的行车安全。在焊接过程中，由于保护气体混入了其他的物质，导致气体不纯，使得焊接过程中产生气孔。或者是因为在焊接过程中，由于没有关闭厂房的大门，导致焊接周围的空气流通速度过快，难以保障焊接的效果。焊接之前没有进行相应的清理工作，导致焊接过程中混入其他杂质。且目前有一些铝合金的板材中结晶水含量较高，使得焊缝过程中产生的气体过多，没有及时排出，残留在焊缝之中产生了气孔。如果焊丝受潮或者是空气中的湿度较大，也会使得焊缝形成气孔。相应的保护气体流动不畅也会使得焊缝出现气孔。
二、高速铁路列车铝合金车体焊接缺陷改进策略
为了能够有效减少铝合金车体出现焊接缺陷的几率，相关人员可以做到如下几点，有效保障高速铁路列车的正常运行。
2.1 焊接之前做好清理工作
在焊接高速铁路列车铝合金车体之前，要求相关人员必须要做好清理工作，避免因为在焊接过程中由于混入其他杂质，使得焊接工作受到一定程度的影响。据上述分析可知，如果现场环境不够清洁，混入其他杂质，可能会使得三角补强板的焊接过程中产生气孔、出现裂纹，甚至产生夹渣等等缺陷，进而影响到高速铁路列车的正常运行。所以在焊接之前要求焊接人员需要安排人员打扫清洁现场，并且要求焊接人员进行严格检查，确保在焊接之前做好所有的准备工作，以免影响到后续的焊接工作。
2.2 采购质量达标的铝合金原材料
目前我国的铝合金原材料工艺有待进一步提升。但是在采购过程中，如果没有采购质量达标的铝合金原材料，会使得铝合金车体的焊接工作受到一定程度的影响。为此，在高速铁路列车生产制造过程中，相关的焊接人员必须要严格遵守相应标准，采购质量达标的铝合金原材料，从而能够在铝合金车体焊接过程中减少缺陷产生。积极与厂家沟通，严格控制好铝合金原材料之中结晶水的含量，通过双方的共同干预，避免因为原材料的影响，使得高速列车铝合金车体焊接工作受到一定程度的影响。
2.3规范焊接工艺
规范焊接工艺也是避免铝合金车体焊接出现气泡、夹渣、熔合不良甚至是裂纹等等缺陷的重要步骤之一。通过规范所有焊接人员的行为，严格做好铝合金的焊接工作，使得相关人员在焊接过程中能够明确要点。例如，为了能够有效避免气泡产生，在焊接过程中，如果厂房大门打开，可以停止焊接。在领取焊丝的过程中，应该要保持密封状态。在焊接之前，烘干焊丝，没有用完的焊丝应该要重新放到烘干箱之内。对于一些有条件的企业，可以通过配备一些除湿装置，时刻进行湿度检测。如果湿度过高，需要停止焊接。及时检查送丝系统以及送丝轮的压力大小是否处于正常状态，如果送丝软管不够通畅，需要及时进行调整更换。在焊接过程中，需要明确焊接顺序，尤其是铝合金车体上所有三角补强板的焊接顺序，避免产生裂纹。在焊接过程中，需要严格控制焊接的温度，避免因为焊接温度过大而影响到三角补强板的焊接。
2.4 加强安全生产培训
由于铝合金高速铁路列车车体的焊接工作十分复杂，所以在焊接过程中需要所有人员加强安全生产培训，提高自身的安全意识，避免在焊接过程中，因为自己没有严格遵守焊接顺序，忽略了现场环境的控制，没有检测相对湿度，使得高速铁路列车铝合金车体的焊接工作受到一定程度的影响。通过加强所有人员的职业道德教育，严格遵守相应的规章制度，制定好相应标准，督促所有的焊接人员积极学习，遵守铝合金焊接技术的相关规定，严格执行好现场焊接工艺纪律，遵守焊接作业指导书的要求，并且认真检查焊接是否出现变形等缺陷，根据实际情况有效调整工艺参数。
三、小结
综上所述，高速铁路列车的铝合金车体焊接工作如果没有处理得当，会产生气泡、出现裂纹、产生夹渣等等缺陷，进而影响到高速铁路列车的正常运行。为了能够有效减少缺陷的产生，相关人员在焊接工作开展之前需要做好预处理工作，了解现场的空气纯度湿度，甚至做好相应的清洁工作，在焊接过程中严格遵守相应的规范，并且积极采购质量达标的铝合金原材料，从而避免因为外在因素的干扰影响到铝合金的焊接工作，避免因为自身的知识缺乏影响到焊接工作的正常进行，阻碍高速铁路列车的正常运营。
参考文献
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