浅谈动车组焊接技术对动车运行的重要性论文_王彬, 张绍辉

浅谈动车组焊接技术对动车运行的重要性论文_王彬, 张绍辉

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摘 要:我国目前的铁路交通可以用四通八达来形容。在全世界,已经达到最先进的技术水平,每辆动车承载客人数量能达到数千人,平均速度能够达到每小时250公里,最高时速约能达到350公里。乘客的生命安全在动车快速运行的时候,必须得到保障,所以动车组的焊接技术对动车运行起到至关重要的作用。本文主要研讨动车焊接技术对动车运行的重要性以及提高动车焊接技术的措施。提高动车组的安全性能。

关键词:动车组 焊接技术 重要性 措施

动车的发展方便了人们的出行,也缩短了出行时间,动车的结构简单来说就是由机械系统、电力系统、信息控制及反馈系统、故障警报系统等组成。动车组各个车厢的所有车体都需要焊接,焊接质量的好与坏直接影响了动车运行的时长,也是保证旅客生命安全的重要因素。因此,动车组的焊接技术就成为了动车制造过程中关键的一个步骤,对于动车制造单位来说是必须把好的一道关卡。

一、动车组运行对动车组焊接技术的要求

1.1动车车体的密封性

动车组经过一段时间的发展,在速度上已经取得了很大的提高,因此在高速运行的过程中需要考虑会车时或者经过隧道时产生的气压差,车体也需要承受较大的压力,压力波动也会传播到车厢内,给车厢内乘客造成不良的影响,轻则耳鸣,重则头晕恶心,耳膜也会受到压力导致破裂。因此,为了减少压力波动对车厢内部气压的影响,提高乘客乘坐动车的舒适度,动车需要对车体密封,防止外界空气和雨水等进入密封车体内,因此对车体的焊接技术就要求非常高。

1.2动车车体的强度

动车在高速运行时,除了会产生负压影响车内气压之外,还对车体施加了较大的压力,通过转向架作用于车体上,容易使转角处振动导致出现裂纹,从而严重影响到了动车车体的使用寿命,为了保证动车车体的使用寿命,提高乘客乘坐动车的舒适度,在动车制造过程中需要加强对动车侧壁和天花板、动车侧壁和地板之间的焊接质量控制,避免一些外界因素影响焊接接头的强度和加速焊接接头的老化。

二、焊接技术的要求

2.1动车车厢的焊接技术

车体大部分使用的材料为铝合金,且都是按照车体的尺寸组焊而成的。对于铝制材料一般采用的焊接方式是双面焊接,通过焊接的顺序来调整焊接时可能产生的变形。在车体中铝制型材的焊接中一般都是采用自动焊接技术作业,此类焊接具有快速、连续、稳定的特点。

双枪自动焊接设备主要就是用于大件焊接,采用自动化设备进行地板和侧壁焊接,焊接的速度大幅度提升,提高了工作的效率,配备的激光定位系统实现了在高速焊接过程中对焊枪的准确定位,使得焊接点不会出现偏位现象,提高了焊接的质量,基本上杜绝了返修和调修的情况。车顶的焊接技术采取悬臂式双抢单丝焊接,在跟踪电弧时,利用加装的工艺摄像头实时捕捉画面,操作者可直接从屏幕上观察整个焊接过程中的电弧状态,一方面可以免去操作者长时间用肉眼观察电弧的痛楚,也能更好的保证焊接的质量。

2.2司机室的焊接技术

司机室的焊接时一项关键的焊接技术。司机室位于动车的最前面,所以它所承受的空气阻力就越大,再加上动车的运行的超高速度,对司机室的焊接技术就有了更高的要求。司机室的主体形状是流线型的,具有曲面框架的结构特点,除了在焊接过程中保证质量之外,需要考虑的还有减少或者杜绝焊接变形,保证组装的配件和司机室最终的尺寸是一致的。针对以上问题,可以采取模块化焊接工艺和多种的精密工装对车顶、天窗框、前壁、侧壁、弯梁等焊接部件进行焊接,控制焊接的质量,减少形变量,解决司机室焊接技术难题,提高司机室的安全系数。

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2.3动车其他的焊接技术

2.3.1 TIG焊接技术

TIG焊接技术是动车车体焊接最为常见的焊接技术之一,它的焊接金属能够使用一层惰性气体保护,使得焊接质量能够达到较高的质量水平,这种焊接技术既可以采用人工焊接,也可以采用自动焊接,目前采用的主要还是传统的人工焊接,所以电流不能过高,这个特点影响了焊接技术使用的局限性,只适用于较薄的板材焊接。

2.3.2 MIG焊接技术

MIG焊接技术的生产效率比较高,因为它的输出热量比较集中、电弧功率大。在动车制造过程中可以根据板材的厚薄度和焊接位置的不同做调整,具有较强的操作性和灵活性。目前动车组的MIG焊接技术和TIG焊接技术一样都可以人工焊接和自动焊接,当然这两种焊接方式是可以根据焊接的区域和实际焊接对象的属性自行选择的,不存在冲突。

2.3.3电阻电焊技术

电阻电焊技术就是通过电阻产生的巨大热量对铝制型材进行焊接,但是本身铝型材就具有较强的导热性,所以在焊接的时候非常容易出现不融合现象,影响比较大,在实际的应用中,这种焊接方式主要用作普通材质的焊接中,其应用的范围比较狭小,设备的成本也比较高,同时它的优势在于焊接后的形变量较小。

2.3.4激光焊接技术

激光焊接技术是新型的焊接技术,目前主要应用在高端领域。该焊接技术主要原理是激光本身的高集中特点,产生局部高温,完成焊接效果,这种焊接技术焊接后产生的形变量较小,焊接的影响区域较小,能量密度较大。同时也存在一些不良的后果,焊接过后会出现气孔,导致车体的密封性能降低,这对动车车体的要求来说是不能接受的,所以目前激光焊接技术很少在铝合金车体焊接过程中使用。

2.3.5 FSW焊接技术

FSW焊接技术通过摩擦将机械能转换为热能,焊接主体和焊丝遇热融化达到焊接效果,这种焊接技术的速度非常快,形变量较小,可以被应用的范围非常广,焊缝的质量非常高,几乎是零缺陷。和其他的焊接技术相比,这种焊接技术比较环保,不存在二次污染,操作相对也比较简单。但是也存在一定的弊端,这种焊接技术设备的成本非常高,而且对设备的精度要求也很高,不过由于焊接成果的突出表现,目前已在动车焊接中应用越来越广泛。

2.4焊缝气密性检测技术

焊接做好之后,为了保持动车的美观,需要把焊接处磨平,由于这些焊缝都裸露在外,所以需要对其进行气密性检查,一般来说检查气密性有以下几种方式。第一种是色渗透检测法,这种方法存在着较大的弊端,检测的效率低下而且对人员的资质要求非常高,不容易观察结果;第二种是真空检测法,这种方法使用的原理是在检测区域涂上肥皂水,利用真空泵和抽吸容器是焊接处属于密封状态,通过真空泵改变密封腔内的气压,使得该气压压力能够保持,根据气压保持的时间的长短便可判定焊接处的气密性程度。如果在涂抹肥皂水处出现气泡,证明存在缝隙,必须责令焊接人员返工,返工过后在利用这种办法进行检测确认。这种检测方法相比于色渗透检测法可以节约检测的成本,提高检测的效率,对人员的专业性依赖程度较低,目前已被广泛采用。

三、动车组焊接技术对动车运行的意义

焊接技术的多样性选择给动车焊接工艺提供了更多的可能,焊接技术直接影响了动车车体的质量和轻强度,在高速运行中,良好的焊接技术可以降低车厢内的气压波动,提高动车运行的稳定性,在动车的实际运行中可以提高安全系数,减少动车事故的发生,为乘客提供最安全的出行环境,同时也给政府减少压力,政府在近年来一直都在致力于务工人员出行条件的改善工作,针对春运返乡难的问题也在不断推进铁路的建设,动车的提速在一定程度上缓解了出行压力,也就是给政府减轻了负担。从这两个方面都可以看出动车对社会的影响,焊接技术对动车的影响,因此动车组焊接技术对动车运行的意义非常深远,也更好的诠释了动车的社会职能。

四、结束语

通过对焊接技术要求的介绍和焊机技术种类的对比,提高焊接技术有利于动车快速发展,也体现焊接技术对动车运行的重要性。不断改进动车组车体质量在很大程度上就是要求不断提高动车焊接技术,在技术不断更新的大环境下,动车组的焊接技术也会越来越强,为创建安全的出行环境作出不可忽视的贡献。

参考文献:

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论文作者:王彬, 张绍辉

论文发表刊物:《科学与技术》2019年第07期

论文发表时间:2019/9/3

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