摘要：近年来我国焊接技术实现了飞速的发展，特别是在应用领域这一方面，现如今焊接技术在轨道客车制造行业中，逐渐得到了应用，主要体现在材料的焊接上，同时焊接技术的应用，也为材料质量提供了保障。然而在实际应用的过程中，经常会出现焊接技术应用与推广方面的不足，导致其无法发挥真正优势，长此以往也对焊接技术的发展造成影响，所以深入分析轨道客车制造中焊接技术的应用与推广十分必要。
关键词：焊接技术；轨道客车；制造行业；推广运用
1不锈钢与碳钢车体制造
一般轨道客车制造的前期，车体钢结构材料主要为碳钢，也就是铁路客车专用的耐候钢。在焊接技术方面，采用的则是焊条电弧焊与常规CO2气保护焊两种焊接技术，在此基础上也研制出了一些相关的焊接工艺，如激光焊工艺、螺柱焊工艺等，这些焊接技术多在小范围生产中发挥作用。受生产技术发展的影响，进行铁路车辆制造的同时，焊接技术也实现了飞速发展，常规焊条电弧焊技术与CO2气体保护焊技术已经无法满足轨道客车的要求，所以一些全新的焊接技术逐渐将其替代，然而对新技术进行应用时，其范围与比例却体现了一定的差异。在不锈钢车体钢结构角度进行分析，客车制造时主要运用的压焊技术为点焊工艺技术和缝焊工艺技术两种；而熔焊技术方面则包括了熔化极非惰性气体保护焊、螺柱焊和激光焊工艺等多种技术；一般对于车体钢结构的焊接而言，钎焊技术比较少使用，只是在少量位置与结构中进行氧乙炔焰的焊接。由此可见，对于不锈钢钢结构制造中运用的焊接技术可将其总结为以下内容：将点焊技术作为主要焊接技术，同时针对部分结构的焊接可以运用缝焊工艺技术；另外，在熔焊技术方面，则主要有MAG焊工艺和TIG焊工艺两种，在此基础上又研发了螺柱焊与激光焊等多种焊接工艺。在不锈钢结构制造角度进行分析，以上所提到的MAG焊、TIG焊等焊接技术均在制造中得到了广泛的运用，由于不锈钢材料所具备结构特点的原因，点焊技术对于轨道客车制造也占据了无可取代的地位，按照不锈钢车体结构与材料特征要求，点焊装置主要体现了焊钳刚性、焊接电流与加压力大，质量与稳定性佳的特点。另外，点焊技术在实际应用时，必须要结合焊接内容使用正确的焊接形式，一般电焊技术根据焊钳可以被分为单面双点技术与双面单点技术，根据形式可以分为轻便式点焊机、移动式点焊机以及定置式点焊机等。与此同时，MAG焊技术的应用，主要是基于普通直流与脉冲直流形式而言，在这两种焊接领域中获得了广泛的推广。MAG焊技术的焊接电源主要以数字逆变电源为主，这种电源在熔滴稳定性、焊接外型以及效率等方面都体现了极大的优势。
2铝合金车体制造
铝合金车体焊接技术主要有以下几种：1）简易自动焊。在轨道车辆车体结构制造中，铝合金材料的应用最早出现于20世纪，因为当时的焊接技术受限，所以也缺乏先进的焊接自动化设备方面作为支持。因此，当时更多的是研制一些较为简单的自动焊设备进行零部件的焊接，例如仿形自动焊、有轨道自动焊等。尽管当时所研制的那些自动焊技术已经逐渐被替代，但是这些焊接技术所留下的意义与理念依然支持着现代焊接技术的发展。2）专机自动焊。对铝合金车体大部件进行焊接的过程中，一般在结构角度进行分类，可以将专机分成龙门专机、悬臂专机以及吊挂专机等；在焊缝跟踪形式角度进行分类，被分为机械跟踪与激光跟踪；在送丝角度进行分类，主要有单丝与双丝焊接两种形式。专机所呈现的最大优势其实是体现在调节、操作与维护方面，但是专机也存在一些不足：其一，专机枪头锁紧机构的使用过于频密，导致设备的牢固性降低。此外则是进行焊接时，并没有在中性方面体现出较好的性能，必须要进行人为干预；其二，专机持枪机缺乏稳定性，行走过程震动会导致焊缝表面纹理杂乱。3）机械手自动焊接。运用该焊接技术进行铝合金车体焊接时，对于大部件的焊接一般都是运用龙门式与悬臂式焊接技术，对于焊缝跟踪则是使用激光跟踪，一般机械手焊接大部件都是使用双丝，单丝焊接多用于早期设备系统中。该焊接技术的最大特点体现在持枪结构上，持枪结构十分牢固且焊接过程具有较强的稳定性，为焊接状态的一致性与焊接质量提供了保障。但是机械手自动焊接更换焊丝速度较慢，且操作复杂度，难以维护，以此也为其实际应用带来了挑战。
3转向架构架焊接
一般轨道客车的转向架构架多以低合金钢为主要材料，受近年来高速列车技术发展的影响，这一材料也逐渐被改良，在此之后也被广泛应用于高速车与A型地铁。转向架构架中主要包括了牵引梁、横梁、侧梁以及制动吊座等小件组焊，结构焊接的形状受结构复杂性与材质焊接性质影响。通常转向架构架有一定数量的焊缝，且板材厚度也比较大，除了一些小件以外，更多的是厚度超过8mm的厚板，对于这一部分材料的焊接，都是使用多层多道焊接工艺。现阶段，侧梁外部长大焊缝的焊接多运用机械手单丝（双丝MAG）焊，对于一些小件弧形与环形焊缝，均是运用小型机械手自动焊工艺，剩余一些无法使用机械手焊接的焊缝则是使用手工MAG焊，只有极少数高质量、高等级且无法用机械手完成的焊缝，才会运用手工TIG焊接。除此之外，也有少数填充量比较大的焊缝是用药芯焊条实现焊接。
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4焊接要求及参数
4.1焊接要求
（1）零部件必须经过首件检验符合产品图纸要求后方可批量进行焊接。
（2）多层多道分段焊缝时，每道焊缝之间应错开30～40mm，焊缝收弧不得在拐角急剧转弯处、焊缝交叉处以及焊缝端头等易引起应力集中的地方。
（3）焊件时的定位焊要求：①先点后焊，先对接焊缝后角焊缝，型钢管焊接应先角缝再平缝。②所用焊条或焊丝与正式焊接所用的焊条或焊丝相同。③形状对称构件，焊缝应对称排列，交叉焊缝处不应有定位焊，至少远离交叉点50mm。④保证定位焊强度要求，焊点应尽量短小，距离尽量大；焊缝长度小于400mm定位焊为两点，焊缝长度大于400mm定位焊间距为300mm。⑤定位焊余高小于正式焊缝余高。焊透率不小于焊件厚度的50%～70%。⑥焊缝不应有明显的裂纹、夹渣等缺陷。
（4）要保证CO2保护气体的流量，以及时清除附在焊枪喷嘴上的焊渣等杂物，防止出气堵塞。送丝软管内部要经常清理。
（5）多层焊时前一层焊道表面必须清理、检查，发现缺陷时需修整、清除后再焊。
4.2焊接参数
焊接参数（以CO2气体保护焊为例）包括焊丝直径、焊接电流、电弧电压、气体流量、焊接速度和焊丝干伸等。
（1）焊丝直径。焊丝直径应与母材厚度的相匹配，随着母材厚度的增加而增加。
（2）焊接电流。焊接电流越大，产生的热量越大，焊缝的宽度和深度越大，反之亦然。
（3）电弧电压。电弧电压要与焊接电流相匹配。
（4）焊接速度。焊接速度是保证焊接质量的重要参数。焊接速度过快，则气体保护效果差，容易产生气孔，同时易产生咬边和未熔合缺陷；焊接速度过慢，则会导致母材熔化过多，焊缝宽度过大，降低焊接强度。
5焊接过程检测与控制
5.1焊接前检测
焊接前检测要着重与焊接设备和焊接材料、焊接参数、焊接环境等方面，根据母材材质和焊接要求严格按照焊接工艺要求做好焊接过程检测与控制。
5.2焊接后检测
（1）应对焊缝外形尺寸及外观质量的进行检验，并清理焊道表面飞溅物、清除焊渣、焊瘤，打磨凸出的焊接缺陷时注意：在焊点小的情况下，不允许磨开焊点。打磨的分类及要求见表3的规定。
5.3焊接缝控制
（1）焊缝出现裂纹时，查清原因方可进行修补。反复焊接会导致焊缝处结构受力变形，同一部位的焊缝最多允许返修两次。
（2）焊接残余变形的矫正。焊接变形可以用机械方法和局部加热法进行矫正。局部加热法矫正：热状态下的矫正不能在250～6000℃（调质钢除外），冷状态下的矫正不准在-200℃下进行。
（3）矫正后焊缝表面不能有裂缝、凹凸不平等缺陷，以保证焊接件的强度及外观。
结论
综上所述，焊接技术是确保轨道客车运行质量的重要前提，只有掌握了焊接技术的精髓，才能在实际焊接过程中保证其焊接质量，进而推动我国轨道客车制造行业的全面发展。
参考文献：
[1]张欣盟，何广忠，韩凤武.轨道客车铝合金车体制造搅拌摩擦焊技术的应用研究[J].金属加工（冷加工），2016（S1）：561-563.
[2]梅启兵.先进焊接技术在轨道车辆制造中的应用[J].黑龙江科学，2016（3）：42-43.
论文作者:王善更,李万君,刘大明,董泽民
论文发表刊物:《基层建设》2019年第6期
论文发表时间:2019/4/29
标签：焊接技术论文; 客车论文; 车体论文; 轨道论文; 技术论文; 专机论文; 焊工论文; 《基层建设》2019年第6期论文;