轨道交通车辆不锈钢车体焊接变形控制技术

引言：

轨道交通车辆是支持轨道交通正常运行的核心环节，如果不能保证车辆质量，就可能会诱发非常严重的后果，因此需要高度重视轨道交通的车身制造，通过科学合理地运用焊接变形控制技术，在确保车身材料能够安全应用在车身之上的同时，为轨道交通车辆安全运行保驾护航。与传统碳钢相比，不锈钢车体具有便于维修，外观美观大方的优势，在使用年限上优势更加突出，因此应用范围十分广泛，但密封性比较差，为此在轨道交通车体制造中，要注意焊接变形控制技术的应用，并合理选择焊接方式。

一、电阻点焊

作为在不锈钢车体当中经常会用到的焊接方法之一，电阻点焊主要是将焊件装配成搭接接头，利用两电极进行压力施加，通过电流流过接头的接触面及其周围，通过电阻对母材金属进行热熔化，至此焊点形成。针对车体结构当中比点焊更难的地位，可以通过塞焊来完成，再者可以利用电弧焊的方式。位置不同的话所采用的的焊接方式也会产生一定的差别，侧墙和底架组都采用迂回点焊的方式，双面单点点焊的方式在侧墙和车顶当中应用的较多，端墙组成与侧墙组成和车顶组成采用双面单点点焊，端墙组成和底架组成采用电弧塞焊。整个车体焊接完成之后，可以应用电弧焊的方式来焊接组成车体的内部小件。

二、激光焊接

1. 部分熔透激光叠焊技术

部分熔透激光叠焊技术主要是取代电阻点焊技术，改善不锈钢车辆的密封性和整体结构。不锈钢材料在车辆中的运用决定了焊接的手段，电弧熔化焊接并不适合热物理性质的不锈钢材料，因而我们目前选择的还是电阻点焊的手段。通过电阻点焊对不锈钢结构的外板以及骨架进行组装，其优缺点也十分的明显，优点在于电阻点焊强度较大，能够降低车体本身在焊接过程中产生变形，但是缺点很多，电阻点焊需要点状焊接，焊接点太多导致外板十分的不美观，甚至可能会出现变形，点焊对车体外观以及质量都没有很高的保证，且结构组装起来之后但是密封性较差。部分熔透激光叠焊技术是目前我国使用到的最为先进的激光焊接变形控制技术。它通过激光进行焊接，其强度足够，且由于激光技术对参数的确定，叠焊还能保证准确性和一致性。在焊接的过程中，并不会因为焊接强度或者焊接点位的问题出现变形或者是改变外观。高强的控制能力让部分熔透激光叠焊技术具备了更强大的平衡使用能力。

2. 部分熔透激光叠焊参数

激光叠焊参数的变化，直接的关系到焊缝熔深以及焊缝熔宽，作为影响焊接质量的两个重要的参数标准，他们在实际评价中起到了至关重要的作用。而焊缝的熔深以及熔宽主要是不锈钢薄板激光叠焊焊缝过程中的激光功率以及焊接的速度决定的。因而我们明确了参数设置的重要性，它将会直接影响不锈钢车辆的整体焊接质量，因而合理匹配激光功率与焊接速度，能够很好的控制焊缝的形成，在确保下板外表面质量不受影响的基础之上，也有助于焊接过程的稳定性。这里举例说明我们在日常的熔透激光叠焊技术运用过程中，使用到的焊接参数。

七个相同激光功率水平焊接参数，五个焊接速度水平一致的焊接参数，其中激光功率水平一直控制在 800-1500 左右，而焊接的速度水平一直控制在 20-

45mm/s，一共三十五组焊接工具，全部使用该类型参数进行工作，在剪切荷载的工作状态下，我们对相关焊接施工的下板外表面质量进行了计算统计，最终数据表明，只有在激光功率和速度同时达标时，不锈钢薄板激光搭接焊接质量才能够达标，过强的施工速度会导致剪切的强度太低，而过大的激光功率又会导致背面焊接的质量太差。因而激光功率和焊接速度一起决定着搭接接头的剪切载荷以及下板外表面的质量。

3. 部分熔透激光叠焊焊缝处理

激光焊接会导致材料在短时间内熔化和汽化，焊缝出现之后材料会迅速的凝固，因而形成十分特殊的显微组织。我们通过处理发现，激光焊接与常规焊接相比较而言，其显微组织呈现的状态各不相同。这是因为激光焊接过程中会导致部分金属熔化，熔化的金属又在很短的时间内凝固，从而产生了固态的结晶，而在熔合区域的内部，这部分固态晶体所呈现的是迅速发展和生长的态势。在固液界面，熔合线晶体会逐渐的长大，直至与熔合线呈现平行的状态。像是枝干状的晶体一直从外部朝着焊缝的中心位置延伸，这期间晶体不断的发展壮大，最终枝干形状的物质延伸变成了等轴枝样的晶体形状。这样生长模式下的晶体呈现出的形状较为规律，且整体晶粒呈现出较细较软的状态。

结束语

概括而言，最为一种焊接新技术，激光焊接变形控制技术的运用能够有效的提升接头强度，保证美观的同时还能保证质量，能够提升利用率，并且对于后续防护工具以及保护工序的运用强度较低，体现了更高等级的生产效率。目前激光焊接变形控制技术已经成为了全世界争相发展的重点项目之一，我国对该技术的运用不仅填补了轨道交通制造领域的空白，它也将成为提升国际竞争力的有力武器。

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