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摘要：焊接技术是一项重要的工业技术，在机械制造和检修等方面具有十分重要的应用。根据研究和统计显示，在机车车辆制造和检修过程中，焊接和切割的工作量占到总工作量的30%以上，从这一数据可以看出焊接技术的重要性，焊接质量直接关系到机车的质量以及行车中的安全。本文对国内外机车车辆制造和检修中焊接技术的应用现状进行了分析，介绍了铁路工业中应用广泛的几种焊接方法，并分析了焊接技术的发展趋势。
关键词：焊接技术 机车车辆制造 维修
1 国内外机车焊接技术的应用现状
1.1 国外机车焊接技术应用现状
随着科学技术的不断发展，铁路工业中应用了越来越多的新技术，焊接技术在机车车辆的制造和检修行业中具有重要的作用，在铁路行业发展的同时，机车车辆的焊机技术水平也在不断提升。目前，国外在机车车辆的制造过程中大量使用焊机机器人进行操作，焊接的自动化水平不断提高，已经能够实现焊接过程的自动控制、检测和诊断，极大的减少了由于人工失误而造成的焊接问题，提升了焊接的质量，保证了机车车辆的质量。
目前，国外的焊机技术具有较高的工艺水平，一些先进的焊接技术，例如气体保护焊、摩擦焊和接触焊等，都在机车车辆的制造和检修中得到了广泛的应用，提高了焊接的质量。国外焊接技术的优势在于种类丰富的焊接材料和能够实现焊接设备的自动化，丰富的焊接材料种类保证其能够进行大部分的金属工件的焊接工作，能够达到更好的质量性能。同时，自动化技术和微机技术在机车车辆制造行业中的大规模应用，直接提高了焊接的质量，和传统的人工焊接相比应用自动化设备进行焊接具有十分明显的优势，既能够减少人工操作的失误，降低由于劳工工时对焊接作业的限制，还能够使焊接精度得到提高，使焊缝更加美观。此外，自动焊接对作业条件的要求并不高，能够减少辅助投入，从而降低焊接工作的成本。
1.2 国内机车焊机技术应用现状
铁路对于国家经济的发展具有重要的作用，因此为了促进我国经济的发展，国家不断加大对铁路系统的经济投入，加快铁路建设。在这样的形势下，我国的机车车辆制造业也需要提升自身水平，加快技术和设备的革新。在焊接技术方面，机车车辆制造厂家已经进行了技术和装备的革新，设备和工艺水平快速提升，但是和国外先进水平还存在较大的差距，自动化水平、焊机质量等方面存在不足，需要进一步的提高。目前我国机车车辆焊接技术存在以下三方面的问题：首先，目前国内的焊接设备还比较落后，目前我国机车制造厂机车车辆制造焊接中还主要应用人工焊接，自动化焊接在焊缝总量中的比例不足20%。其次，国内的焊接工艺水平较低，目前国内的机车车辆制造厂家在进行车体、转向架、车顶等关键构架时大多采用混合气体保护焊，工艺水平较低，焊接质量和焊缝工艺存在不足，可能会影响机车车辆的运行安全。最后，焊接材料比较单一，目前我国机车车辆制造厂主要应用铝材和不锈钢等焊接材料，但是在一些先进的焊接材料，例如有色金属焊接材料方面，还严重依赖于进口，需要进行进一步的研发来满足使用需求。
2 铁路工业应用的焊接方法
2.1 焊条电弧焊
焊条保护焊是一种常见的焊接技术，曾经在机车车辆的制造和检修中具有重要的应用，不过焊接技术的不断发展使其使用率不断降低。目前，二氧化碳气体保护焊、混合气体保护焊、埋弧焊等新技术被应用到机车车辆的焊接和维修中，导致焊条电弧焊的使用率不断下降，目前在机车车辆制造中的应用率已经很低，在机车车辆的检修中还有较多的应用，但是应用率也在不断下降，二氧化碳气体保护焊与埋弧焊在机车车辆的配件检修中应用则越来越多。
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2.2 二氧化碳气体保护焊接
目前，二氧化碳气体保护焊在机车车辆制造中具有十分重要的应用，在进行机车上重要的焊缝，如中、枕、横梁等的焊接时都采用二氧化碳气体保护焊，应用这种焊接技术能够明显的提高焊接的质量和效率，从而保证机车车辆的质量。二氧化碳保护焊的焊接电流大，因此具有较大的电流密度，能够更高效的利用电弧热量，二氧化碳保护焊的熔敷速度较快，在焊接过程中熔深大，能够减少坡口和填充金属的用量。与焊条保护焊相比，二氧化碳保护焊具有多种优势：第一，焊接速度更快，二氧化碳保护焊的焊接速度可以达到焊条保护焊的两倍；第二，更加节能，其焊接时消耗的电能大约只有焊条保护焊的一半；第三，时间更短，相比焊条保护焊，其需要的工作辅助时间较少，因此节约了工作时间，焊接效率得到了较大的提升；第四，其采取明弧进行焊接，操作更加简单便捷。
2.3 埋弧焊
埋弧焊技术在机车车辆的制造和检修中具有十分重要的作用，主要应用于大型构件的主要焊缝的焊接工作之中，如其常应用于列车的中梁的焊接工作中。埋弧焊具有较大的焊接电流，电流密度大，并且存在焊剂和熔渣的隔热作用，从而使其具有较高的电弧热利用效率。与焊条电弧焊相比，埋弧焊的焊接速度更快，其焊接速度能够达到焊条电弧焊的5倍以上。除此之外，埋弧焊还具有焊接质量稳定、无弧光照射的优点。
2.4 电阻焊
电阻焊技术主要应用于薄板和小配件的连接等方面，电阻焊主要应用于城际快速列车的制造和检修中。城际快速列车的车体自重轻，适合电阻焊的应用。我国厂家曾引进英国的电阻焊设备进行城际快速列车的焊接工作，主要进行铝合金裙板、端板等的焊接，焊接的质量好，效率也很高。
3 机车焊接技术的发展趋势
焊接技术在现代制造业中具有十分重要的应用，随着制造水平和高新技术的发展，焊接技术也在不断的发展进步，目前焊接机车车辆焊接技术的发展潮流是焊接的自动化和过程控制的智能化，特殊材料和特种焊接技术也是焊接技术的主要发展方向。
（1）焊接构件的精确化。焊接构件的精确化程度和焊接的质量有着密切的关联，影响着焊接的质量，尤其是在保护气体焊和激光焊等焊接技术应用越来越广泛、智能化程度越来越高的情况下，焊接构件的精确化程度对焊接质量的影响越来越大，因此焊接构件需要向精确化方向发展，从而提高焊接技术的水平。
（2）焊接的智能化。随着铁道行业的快速发展，对机车车辆的要求也在不断提高，因此需要提高焊接的质量，从而保证机车车辆的质量和安全性。自动化和智能化的焊接相较于人工焊接具有更高的焊接质量，而且随着自动控制技术、精密电子技术和微机软件控制技术在工业生产中得到越来越广泛的应用，也为焊接的自动化发展提供了技术支持，焊接智能化会极大的提高焊接的速度和效率，促进机车车辆制造业的发展。
（3）微机控制普遍化。为了实现焊接技术的自动化，需要应用微机技术。通过微机技术介意实现微机分析焊接数据、模拟优化焊接过程、焊接电源控制等，对整个焊接过程进行自动化的跟踪和调整。
（4）特种材料多样化。随着焊接技术的不断发展，需要开发各种新型的特种材料来满足焊接的需要。
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论文作者:闫立宏,刘,财
论文发表刊物:《防护工程》2017年第26期
论文发表时间:2018/1/25
标签：焊接技术论文; 机车车辆论文; 质量论文; 焊条论文; 机车论文; 气体论文; 电弧论文; 《防护工程》2017年第26期论文;