摘要：通过近几年的技术改造工作，各新造厂焊接生产的自动化程度均有较大幅度的提高，尤其是端墙、侧墙等大部件的焊接，基本上实现了专机或机械手自动化焊接。以齐轨道装备公司生产C70敞车为例，全车焊缝长度约为940m，其中大部件（端、侧墙及地板）自动化焊接比例达到了75%，尽管其焊接自动化水平较以前有所进步。由于新造厂的产品经常处于多品种小批量生产状态，专机焊接生产线的柔性较差，有些产品的焊接生产自动化程度还有待于进一步提高。
关键词：铁路货车；焊装工艺；发展研究
随着我国铁路货车重载提速技术发展和新材料的应用，对焊接质量的可靠性提出了更高的要求。为减少制造过程中人为因素的影响，降低工人的劳动强度，提高焊接生产效率，确保焊接质量的稳定，车体结构采用自动化焊接的比例逐年提升。大力推广先进的自动、半自动的下料工艺、焊接工艺和焊接专机、焊接机械手、自动线或柔性生产线，全面提升了货车制造焊接自动化水平，货车自动化焊接向前迈进一大步。
一、铁路货车焊接工艺工作现状
目前，国内铁路机车制造厂与客车制造厂通过EN15085标准认证的较多，货车制造厂尚属起步阶段，需逐渐了解和掌握该套标准与体系，并最终通过认证来完善企业的焊接质量管控体系，从而提升企业的焊接工艺管理水平和实物的焊接质量。
1、焊接工艺与产品设计的结合。对于并行工程中的焊接工艺如何与车辆设计结合，各货车工厂做法各有不同，但最终目的是相同的，就是在产品设计时从材质的选择、结构形式、部件的连接方式、焊接接头形式、焊接质量要求及检验标准等方面，要求焊接工艺人员参与产品设计的全过程，在产品设计时充分考虑其焊接工艺性，改变只在设计后进行图样的焊接工艺性审查，或仅限于制造时焊接工艺保证，而不能较好地起到优化焊接结构及焊接接头设计，应高度重视高疲劳载荷的焊接结构的设计细节，规避焊接对产品可靠性带来的风险。通过对材料的焊接性能研究，为产品设计人员的材质选择扩展范围；通过对焊接结构的研究，为设计人员的结构设计提供依据；通过对焊接可靠性的研究，为设计人员的结构工艺性提供保障。在产品设计的过程中，对关键重要结构，焊接工艺人员应与设计人员密切合作，从结构的构思、结构设计的具体过程、样件试制、试验验证、运用考验等环节实施并行工程，以提高产品研发和制造的质量。
2、焊工操作技能培训标准。通过对新造车行评以及线路运用故障反馈等问题的分析，不难看出，各工厂间以及工厂内部的焊工技能水平参差不齐，且存在一定数量的操作者其技能水平较低，无法满足产品的焊接质量要求。因此，建议货车制造厂应向客车机车行业学习，要把培训与提高焊工技能工作放在提高焊接质量工作的首位，争取培养出一批优秀的焊工，使其在具有良好操作技能的同时，能够在主观意识里树立“注重品质、关注细节”的理念。
3、完善铁路货车焊接标准及工艺文件。现有的铁标已经无法满足新一代大轴重铁路货车的焊接质量要求，特别是在焊接工艺评定，高强度疲劳载荷钢结构焊接质量的要求及焊缝细节处理，焊缝质量等级分级，焊接操作者素质的要求等方面与国外标准相比有差距。应参考美国标准AWSD1.1，澳大利亚标准AS1554.1、AS1554.5、AS1554.6，欧洲EN15085标准，以及ISO3834标准等制定一套适合新一代大轴重铁路货车的焊接质量要求标准。
4、开展EN15085标准（轨道车辆及其部件的焊接）认证工作。按照欧洲发达国家的管理理念，其管理体系已覆盖到具体的专业领域，例如：轨道车辆及其部件的焊接。轨道车辆及其部件的焊接以EN15085系列标准（替代原DIN6700系列标准）为基础建立体系，主要对质量要求、资格审查（设备设施、人员资质、物料存储与管理等）、设计、生产以及检验与记录等几个方面进行管理，并以认证的形式帮助企业形成系统的焊接质量管控体系。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通过开展该项认证工作，有助于企业进一步提高其焊接工艺管理水平。
二、装置设计
为了使龙门架在主梁上移动方便，在龙门架内侧上端设有小补板，与主梁上端外侧贴靠，龙门架内侧顶端设有2个连接板，与主梁上端顶面贴靠；底部连接板两端设有补板，与主梁下端外侧贴靠，中间设有2个凸台，与主梁下端底面贴靠。移动时，将龙门架与底部连接板连接的螺栓松开，只需松开10—20mm的距离，提起龙门架至相应的距离，让龙门架内侧上端的小补板与主梁上端外侧脱离，底部连接板的补板与主梁下端外侧脱离，使主梁与龙门架框架有合适的间隙，便于沿主梁长度方向移动；当移动到所需的位置时，放下龙门架，拧紧龙门架与底部连接板连接的螺栓，固定其位置，即可完成转型。龙门架外侧用螺栓与夹紧钩连接即为夹紧装置。龙门架外侧设有夹紧钩连接板，连接板上有一排螺栓孔，夹紧钩的夹紧位置可根据车型不同、重心位置不同上下可调。龙门架上端用螺栓与心盘定位座连接即为定位装置。龙门架上端设有心盘定位座连接板，定位座高度可根据车型不同、重心位置不同，增加或减少垫板，上下可调。
三、操作方法
在20世纪60、70年代，车辆焊接采用焊条电弧焊、少量埋弧焊方法焊接，到70年代末期开始试用效率高、焊接变形小的CO2气体保护焊方法，到80年代在各货车新造工厂广泛采用CO2气体保护焊工艺。90年代末期开始推广采用飞溅小、外观成形好的富氩混合气体保护焊方法，焊接生产效率和产品质量大大提升。2003年在货车行业首次采用防腐性能更好的经济型铁素体不锈钢，由于新材料、新技术的应用，促进了MIG（熔化极惰性气体保护）焊、MAG（混合气体保护）焊、TIG（非熔化极惰性气体保护）焊等先进焊接方法在货车行业的应用。工作时，将货车底架放置在定位装置上，夹紧装置夹紧底架的中梁，即可进行底架的翻转，操作人员通过踏板装置进入工作区进行焊接。工作完成后，将底架翻转到合适位置，松开夹紧装置，吊出底架。需要转型时，将定位装置、：炙紧装置移动到相应的位置即可。移动时，将定位装置、夹紧装置上的龙门架与底部连接板连接的螺栓松开，不用移开底部连接板，只需松开一段距离，提起定位装置、夹紧装置至相应的距离，将龙门架内侧上端的小补板与主梁上端外侧脱离，使主梁与龙门架有合适的间隙，便于沿主梁长度方向移动，当移动到所需的位置时，放下定位装置、夹紧装置，拧紧龙门架与底部连接板连接的螺栓，固定其位置，即可完成转型。
四、高性能焊机的推广应用
气体保护焊机目前以晶闸管整流为主，由于受整机价格的影响，逆变、具有脉冲功能的以焊接碳钢、不锈钢及铝合金的高性能焊机应用较少，应逐渐推广应用。采用高性能焊机可以保证焊缝成形良好，减少焊接飞溅，可选择的焊接参数专家系统可以减少人为因素的影响，降低对操作者技能的要求。
五、重视焊接烟尘治理
目前国内外对焊接污染的治理主要是针对焊接烟尘和有毒气体。虽然近年除尘技术得到了长足的发展，但由于焊接工况复杂，治理费用昂贵，大型的钢结构焊接企业靠单一的除尘方式效果往往不理想。特别针对寒冷地带（如我国北方）的烟尘治理，依然是困扰企业的一个难题。
结语
焊装是铁路货车制造的重要工序，相对于客车机车行业，货车焊装工艺水平有一定的差距。因此必须瞄准国际国内先进技术水平，为满足重载、快捷货车新产品开发需要，提高焊接工艺的保证能力，实现快捷货车技术新突破和重载货车技术的新跨越，适应中国铁路货物运输发展的要求。
参考文献
[1]宋丽华. 铁路货车底架翻焊工装改进设计[J].机械车辆工艺.2016.02.
[2]李彦霖.基于铁路货车的焊装工艺研究[J]时代农机.2016.03.
论文作者:郝福军,许文涛,王天明
论文发表刊物:《基层建设》2019年第3期
论文发表时间:2019/4/19
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