摘要：轨道交通是国内社会重要的交通工具。随着国内轨道交通的发展，国内对轨道交通车辆需求不断增长。金属材料是轨道交通车辆制造的重要材料，同时金属材料焊接工艺也是轨道车辆生产和维修中常用的工艺。重视相关工艺的技术创新研究对整个轨道交通发展有重要意义。
关键词：轨道交通；焊接工艺；价值
现代轨道交通的焊接工艺需要具备高效、节能以及优质等特点，同时需要逐渐具备自动化、智能化控制特征。随着我国轨道交通行业的不断发展，各种新型车体材料以及焊接材料的出现，我国的轨道交通焊接工艺要想更上发展的步伐，需要不断改进焊接工艺方法，提升焊接质量与生产率，进而提升轨道交通焊接工艺的制造价值，促进我国轨道交通行业的发展。
1轨道交通焊接工艺现状
1.1铝合金车体焊接工艺现状
在轨道交通车辆的制造生产中，铝合金材料是轨道交通车辆中车体部位的主要材料，也是轨道交通车辆车体的传统材料。铝合金材料具有质量轻、耐腐蚀等优点，同时还具有材料可再生利用的环保特点。铝合金材料的车体包括底架、侧墙、车顶、车头以及端墙，在焊接的过程中，主要采用半自动MIG焊，部分配合TIG焊，焊丝常采用ER4043与5087，焊接过程中的保护气体则主要采用纯氩气或氩气混合氦气。铝合金车体在焊接过程中容易受到焊接环境的温度与空气相对湿度的影响，其影响因素是铝合金的热导率非常高，如果在焊接过程中温度过低，会让焊接的融透性变差，而如果焊接时的温度过高，则会导致HAZ过热，进而使得强度下降。同时铝合金表面的氧化膜具有较强的吸水性，水分会在焊接过程中分解进而产生氢气孔，因此铝合金材质的轨道交通车体在焊接过程中对焊接环境的温度与空气相对湿度要求较高。另外铝合金材质在焊接过程中产生的烟尘对于焊接工作人员的健康也会产生较大的危害，焊接过程中会产生CO、氢氧化物等有害其它，同时也会产生铝粉尘、氟化物等有害颗粒。
1.2不锈钢车体焊接工艺现状
在进入20世纪90年代后，为了适应社会经济发展的需求，在轨道交通车辆生产中对车体的自身质量进行了改进，为降低车体自身的质量采用了不锈钢材质车体，且在21世纪初正式进入了批量生产，不锈钢材质的轨道交通车辆车体主要是由底架、车顶、侧墙以及端墙四个部位组成，主要应用SUS30IL与SUS304L两种不锈钢材质，在底架的关键部位则一般选用低合金高强钢以及耐候结构钢，不锈钢车体焊接的工艺主要采用电阻电焊、MIG电弧焊以及电铆焊等焊接工艺。不锈钢车体的侧墙、车顶以及底架等大部分部件都是采用电焊的方式进行，一节车体的焊点能够达到7000-8000个之多，且大部分的焊点都是通过手工校点来进行焊接，这样的一种焊接方式大大降低生产效率，增加了焊接工艺的生产成本。同时焊接工艺的通用性一般较差，进而导致在焊接前需要先进行大量的接头工艺试验，对接头的力学性能以及焊接过程中需要的相关参数进行测试。不锈钢材质车体不需要再进行表面涂装，因此提升了外观质量的生存要求，而传统的焊接工艺造成的焊点较多，焊点留下的压痕不仅会影响车体的整体外观水平，同时也会影响车体强度的检测。轨道交通车辆的车体如果采用传统工艺进行焊接，其密封性一般较低，虽然能够满足城轨车辆的要求，但并不适合在现代高速列车中进行生产。
2轨道交通焊接技术简介
轨道交通主要包括地铁、轻轨、有轨电车和磁悬浮列车等等。轨道交通是现代社会交通的重要组成部分。地铁又被称为“重轨”，属于电气化铁路系统。例如：上海地铁1号、2号线。地铁具有运输量大的特点，因此备受现代化城市青睐。轻轨也是一种电气化铁路系统，但机车重量和载客量都较小。有轨电车的运量最小。磁悬浮列车的最大的特点是速度快。轨道交通是现代社会必不可少的交通方式。国内各大城市也积极开展地铁交通的建设。北京、天津、香港、上海、广州、深圳等城市都已经建立了完善的地铁交通线，许多城市也正紧锣密鼓的建设地铁。轨道交通具有舒适、快捷、便利的特点，因此是现代社会重要的交通工具。铝合金电焊技术在轨道交通车辆建设方面有重要意义。现对相关技术做简单的介绍。
2.1铝合金焊接技术的产生
铝合金具有重量轻、高强度、耐锈蚀、热稳定、易成形、易再生性等一系优点。因此铝合金是比较优良的建筑材料。国内轨道交通在不断发展的同时也在不断追求速度的提升。为了适应轨道交通发展的需要，铝合金是轨道交通车辆的最佳原材料。在轨道交通车辆的制造和修理过程中都需要面临铝合金的焊接工作。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆为了更好的做好轨道交通车辆用的铝合金焊接工作质量和效率，由此产生了相关的技术应用研究。铝合金焊接技术在国外已经发展有一段的历史了，焊接技术发展的也较为成熟。例如：交流电源的铝合金焊接技术、气体保护铝合金焊接技术、铝合金激光焊等等。国内相关技术发展才刚刚开始。
2.2铝合金焊接技术的难点
铝合金的焊接不同于一般钢铁的焊接技术。铝合金焊接也有其特色。首先，铝合金表面的氧化膜是铝合金焊接技术需要攻克的难点。其次，铝合金的导热性和导电性较好，因此铝合金的焊接线的性能要比钢铁焊接线的性能高2～4倍。寻找合适的焊接线是铝合金焊接的技术难点。最后，焊接过程需要产生大量热量，在焊接过程中焊件容易产生裂纹。轨道交通车辆的铝合金焊接技术需要攻克这些难点，才能真正服务生产实践。
3轨道交通车辆焊接工艺的应用策略
铝合金可以大大减轻轨道交通车辆的重量，提高车辆运行的速度。铝合金已经是当前轨道交通车辆的主要原材料。重视铝合金焊接技术是轨道交通车辆生产的重要环节，重视相关工艺的技术研究和应用研究是非常必要的。
3.1重视铝合金焊接工艺的创新
国内铝合金焊接工艺发展是近几年的时间，在应用实践方面还是存在一些不足。在实践中常会暴露出一些问题，作为轨道交通车辆生产企业应鼓励广大生产一线的职工重视技术创新实践探索。目前比较成熟的铝合金焊接技术种类比较多，组织铝合金焊接工走出企业甚至走出国门，参加必要的技术学习。国外的铝合金焊接技术相对比较发达，向国外优秀的铝合金点焊工学习对技术的提升是非常有效。另一方面，在企业内部或行业内部开展技术竞赛，通过竞技的方式促进点焊技术的不断提升。
3.2重视铝合金激光焊接技术的应用
铝合金激光焊接技术是当前比较先进的焊接技术。该技术具有能量密度高、热量小的特点，因此焊接过程中不会造成焊件的变形和裂纹。而且该种技术冷却速度快，因此对一些细微的焊件有较好的焊接效果。总体来说，激光焊接的速度快，精度高，可靠性强。现代社会对轨道交通车辆的坚固性、稳定性、美观性都有要求。为适应现代社会的需要，只有铝合金激光焊接技术能实现。但激光焊接技术工艺并不成熟，还需要在克服一些技术难点。在国内积极开展相关技术公关，借助高校科研力量和企业的实践经验，开展技术公关。相信激光焊接技术的发展将对国内制造也发展有重要意义。
4轨道交通焊接工艺的发展趋势
随着社会经济的不断发展，对于轨道交通的各方面要求会越来越高，因此对于轨道交通中的焊接工艺要求也会相应提高。针对传统轨道焊接工艺中存在的问题，激光焊是一种新型的焊接工艺，是通过高功率的聚焦激光束作为热源，通过偏光镜反射激光产生光束，进而通过聚焦装置将光束聚集起来产生高能量的光束，最后通过工件溶化产生的物理变化而完成焊接。激光焊接工艺的焊缝是连续线，能够有效保证车体结构的密封性，能够应用于现代高速列车的车体焊接生产。
等离子弧焊同样是未来的一种新型焊接工艺，这种焊接工艺主要采用离子弧作为热源。等离子弧焊工作中，其它被电弧加热而出现分解，在高速通过水冷嘴是产生压缩，增加能量的密度与离解度，进而增加等离子弧。等离子弧焊的能够一次性获得良好的稳定焊缝，其微束等离子弧对于焊接厚度在1mm以下的不锈钢薄板，能够有效的降低薄板焊接变形。
5结语
轨道交通工具大大提高了交通的运输效率。重视轨道交通事业的发展是非常必要的。本文对轨道交通车辆电焊技术做了简单介绍，提出了焊接技术工艺在轨道交通车辆生产中的应用策略。
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论文作者:时鑫,申伟,蔡天云
论文发表刊物:《基层建设》2019年第4期
论文发表时间:2019/5/14
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