隨著交通運輸方式的不斷改善,交通工具越來越多,并逐漸呈現出向軌道交通發展的趨勢。地鐵、輕軌等發展越來越迅速。在軌道交通車體發展迅速的現階段,焊接工藝在軌道交通車體的制造中起到重要作用。依據相關研究,著重分析了焊接技術在軌道交通車體中的應用現狀及其未來的發展方向。
[關鍵詞]交通運輸;軌道交通車體;焊接技術
焊接技術是軌道交通車體制造過程中最為重要的一門工藝,該工藝的水平高低往往直接決定了被制造軌道交通車體的質量和用戶體驗度。目前,針對于不同類型的軌道交通車體,也有了不同的焊接工藝。如何做好焊接工藝的研究及焊接技術的創新是目前需要認真思考的問題。
1焊接技術對軌道交通車體的重要性
焊接技術水平的高低直接決定了制造水平的高低。在軌道交通車體的制造上,焊接工藝起到了至關重要的作用,良好的焊接能保障車輛的平穩運行,減少交通事故的發生,也反映了車輛的制造水平。
2軌道交通車體焊接工藝應用整體狀況
目前,我國的軌道交通車體焊接技術的發展水平還不是很高,與國外的焊接技術水平還存在著很大差距。國外目前的焊接技術自動化率已經達到了將近80%,而我國停留在30%左右。但是,從縱向來看,我國的焊接工藝仍有很大的發展,之前我國的焊接技術主要以手動焊接為主,但現在,我國已經逐漸用自動化的焊接技術取代了手動化的焊接技術,朝高效化和智能化的方向發展。
3常見的軌道交通車體焊接技術應用現狀
焊接技術對于軌道交通車體的制造十分重要,其決定了車輛的質量安全及軌道交通能否正常運營。針對不同的軌道車體類型及不同部位所需的焊接,在實際操作中,焊接技術的選擇也各不相同。依據車體材質的不同,焊接技術主要分為2類。一是不銹鋼車體,焊接工藝主要包括電阻點焊、熔化極活性氣體保護焊及激光焊接3種;二是針對鋁合金材質的車體,包括MIG焊、電阻點焊、攪拌摩擦焊3種焊接方式,充分體現出材質不同對焊接技術選擇所帶來的影響。
3.1不銹鋼車體具體焊接技術現狀
3.1.1電阻點焊應用現狀電阻點焊是目前在不銹鋼材質的軌道車體中最常用的一種焊接方式。電阻點焊是替代人工捆綁的一個非常有效的焊接方式。利用點焊機進行交叉鋼筋的焊接,用自動化的焊接辦法取代人工捆綁,一方面節約成本,較少勞動力的支出,從另一方面,也可減少人為因素導致的一些小失誤,減少焊接失敗的發生率,進而保障軌道交通車體的安全性能。3.1.2熔化極活性氣體保護焊應用現狀由于熔化極活性氣體保護焊的焊接方式有著較明顯的優勢,可焊接的金屬厚度從約1mm左右到很厚,基本都能進行焊接,另外,熔化極活性氣體保護焊對于焊接材料的要求也較低,不銹鋼材質、合金材質都可利用這種方式進行焊接。而且由于氣體保護焊是一種明弧焊,所以,在焊接過程中可清楚地觀察電弧及熔池的加熱情況,一旦出現問題,便可及時停止并加以解決。在一般的焊接技術中所用到的管狀焊絲也不再成為必需品,不但可節省焊接的成本,而且還能保證整個焊接過程比較潔凈,不會產生焊渣,導致污染等。但是,由于這種焊接技術是利用保護氣體進行焊接,所以對于熔點較低的一些金屬,如Si,Zn,Ai等就不適宜用該方式進行焊接。還有為了防止氧化,在表面涂了一層這樣的金屬材質的鋼板也不適合采用這種焊接方式。3.1.3激光焊接應用現狀激光焊接是一項比較先進的焊接技術,其發展主要集中在美國、日本及歐盟的一些國家。在我國,雖然激光焊接技術發展得還不夠好,但各研究人員都已認識到了激光焊接技術的優點,也正在不斷加強對于激光焊接技術的研究,將其應用到軌道交通車體的制作上,努力促進軌道交通車體制造行業的發展和壯大。激光焊接技術國內的發展程度低于國外,目前,我國正在加大對于激光焊接技術的學習,不斷促進激光焊接技術的發展。考慮到激光焊接技術具有受熱之后變形較小、對焊接材料的厚度要求不高、可聚焦激光束、實行精確化操作、受磁場影響較小、沒有電極污染、對焊接材質要求不高、不需要真空的環境等優點,在進行軌道交通車體的制作時,激光焊接技術成為了經常選用的一項焊接技術。不僅是軌道交通車體的焊接,許多汽車工業的焊接都會運用到激光焊接技術,如豐田汽車的車身零件在制作過程中,就有絕大部分焊接工藝屬于激光焊接技術。
3.2鋁合金車體具體焊接技術現狀
3.2.1MIG焊應用現狀由于鋁合金車體的焊接材質和不銹鋼車體產生了差異,所以在鋁合金車體的焊接中,最常用到的焊接工藝是Meltinert-gaswelding(熔化極惰性氣體保護焊)。這種焊接方式是鋁合金車體中最常用到的焊接方式。其成本比較低,需要用到的原材料比較少,而且其操作方法相對于其他的焊接方式比較簡單,比較容易操作,對焊接人員的技術要求和專業素養要求不高。而且在焊接完成后變形程度比較小,能幫助車體保持原本的形狀,增加美觀度。3.2.2電阻點焊在軌道交通車體中的應用現狀電阻點焊由于效率較高、焊接速度較快,同時發展歷史悠久,人們對其掌握程度較好等,不僅在不銹鋼車體的焊接中占有重要比重,在鋁合金車體的焊接中也有著較明顯的優勢,是鋁合金車體焊接的一大重要方式。而且,就電阻點焊在不銹鋼車體和鋁合金車體的比較而言,由于鋁合金車體的材質導熱性能更好,因此,在鋁合金車體中采用電阻點焊的焊接方式比不銹鋼車體中采用電阻點焊的焊接方式效率會更高。3.2.3攪拌摩擦焊應用現狀攪拌摩擦焊是一種比較特殊的焊接方式,這種焊接方式由于性能高,焊接質量好,在一些高要求的焊接中被經常使用。雖然這種焊接方式的質量較高,但由于其使用的是比較特殊的攪拌摩擦的方式,因此,在焊接過程中,高速的旋轉不容易被掌握,一旦無法掌控就很容易產生大量損耗。所以,在實際操作中,雖然這種焊接方式的性能好,但由于對焊接人員的專業素養要求比較高,而大部分焊接人員專業素養又達不到這個要求。所以,為減少焊接的損耗,這種焊接方式在焊接技術中并未大規模使用,只有在焊接水平比較高的工廠才會經常使用。
4焊接技術研究及焊接工作人員專業素養的現狀
由于目前我國所進行的焊接工作都是比較簡單的部分,尤其是軌道交通車體制作過程中,已形成了一種專業化的生產模式。焊接人員只需要固定進行軌道交通車體某一個部分的焊接工作,焊接模式比較固定,所以焊接人員沒有動力去學習先進的焊接工藝并改良目前的焊接方式。而且,由于工廠的資金投入力度不夠,焊接環節不被重視,對于焊接技術的研究也比較少,所以,焊接技術始終沒有突破。由于焊接過程不被重視,大部分的企業對于焊接人員也沒有硬性的選拔要求。就人員專業素養的培養來看,在學校沒有專門培養焊接工作人員的課程,在工廠也沒有針對于焊接工作人員開展的技術培訓,大部分焊接工人的專業知識都比較匱乏,專業素養不高。
5焊接技術的展望
軌道交通車體焊接技術在軌道交通車體中的發展趨勢主要是提升現有的軌道交通焊接工藝技術,針對現有軌道交通車體焊接技術存在的缺陷進行整改,可從以下幾個方面進行改正。(1)全面改變軌道交通焊接行業的形象,從焊接環境的改變出發,提升工作人員的待遇,吸引高素質人才的加入。在傳統的軌道交通焊接行業里,由于材料及技術的限制,傳統的軌道交通車體焊接技術對于能源和材料的消耗都比較大,做出來的產品工藝不盡如人意。同時傳統的軌道交通車體焊接技術還會產生嚴重的噪聲污染和輻射,這種惡劣的工作環境嚴重影響了從業人員的積極性。隨著現代工業技術的發展,更多的新型軌道交通車體焊接技術得到了進一步的發展,同時新型軌道交通車體焊接技術的應用也越來越廣泛,自動化軌道交通車體焊接技術的應用有效改善了焊接行業從業人員的工作環境,焊接人員不再需要直接接觸噪聲污染和輻射,消除了傳統焊接技術的負面影響,吸引更多的年輕工作者加入這一行業,滿足了焊接行業的人才需求,為這一行業注入了新鮮的力量。(2)傳統軌道交通車體焊接技術由于材料和結構的影響,軌道交通車體焊接技術還不成熟。為解決這一問題,現代新興軌道交通車體焊接技術應克服困難,積極尋求適用于焊接的優質新興材料,解決材料之間的矛盾,為此,軌道交通車體焊接技術工作人員可與專業的材料工程師進行溝通,保證材料的高質量、低成本、高效率。(3)軌道交通車體的制造要求多種工業技術的精湛完美,焊接技術作為主要組成部分更是必不可少的一部分,必須改變傳統思維中認為焊接技術是薄弱環節的思維定式,全力改良產品的質量,提高軌道交通車體的整體質量。同時,以達到軌道交通車體焊接結束全智能化控制、零缺陷為終極目標,并制訂相應的可行性方案。(4)提升軌道交通車體焊接產品質量的同時,還需要提升生產制造效率,現代產業飛速發展,傳統的慢工出細活已經不能適應行業的飛速發展,只有在保證質量的前提下,提高生產的工作效率,才能不被社會淘汰,同時在制造過程中,還需要注意控制產品的成本,過高的成本也會影響產品的制造,只有優質、高效、低成本的產品才更有競爭力。
6結束語
焊接工藝發展水平的高低對軌道交通車體的制造有著很大的影響,做好焊接技術的研究勢在必行。就目前而言,焊接工藝在實際生活的操作中還存在很多的問題,由于焊接時所選用的材料各不相同,焊接用途的不一樣,焊接工藝在選擇時也有著很大的差別。做好每一種焊接工藝,推動焊接技術隨著具體操作要求的變化而變化,讓焊接技術發展得更好,軌道交通車體的安全性能越來越高。
參考文獻
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作者:張忠
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