B型鋁合金地鐵車廂側(cè)墻制造技術(shù)及焊接工藝分析

郭有東 王桂香

摘要：隨著交通業(yè)的不斷發(fā)展，地鐵的出現(xiàn)為人們的出行帶來了方便，其制造技術(shù)的好壞，在一定程度上影響著人們出行的安全。因此，本文首先分析了側(cè)墻制造技術(shù)，其次闡述了側(cè)墻板自動焊接工藝，最后對側(cè)墻模塊組焊工藝進行了總結(jié)。

關(guān)鍵詞：B型鋁合金;地鐵車廂;側(cè)墻制造技術(shù);焊接工藝

1.側(cè)墻制造技術(shù)概述

在整個地鐵車廂組裝中，B型鋁合金側(cè)墻的制造品質(zhì)尤為重要，其不僅關(guān)系著整個車體的組裝情況，還在一定程度上影響著地鐵的運行狀況。通常情況下，地鐵的側(cè)墻由十個分塊模板構(gòu)成，與底架、車頂、端墻等部分連接起來后，就完成了車體的組裝[1]。在模塊化側(cè)墻制造技術(shù)過程中，其主要有多個組成，除了含有機械加工、各種焊接技術(shù)之外，還包括對側(cè)墻表面的處理技術(shù)和焊縫的檢測等。在對體積較大的側(cè)墻板進行焊接時，為了簡化施工過程，可以在焊接工作完畢之后，根據(jù)其具體需要對材料進行切段，之后在對側(cè)墻上的窗口大小進行優(yōu)化，提高側(cè)窗的準確度，以此提升自動焊接工作的施工品質(zhì)。另外，在對分塊側(cè)墻進行焊接時，為了提高操作的效率，施工人員可以使用可翻轉(zhuǎn)組焊胎的方法，對于其焊接過程中出現(xiàn)的焊縫，最好進行一次壓緊、焊接，避免因焊縫影響到部件裝配的品質(zhì)，以此提高模塊化側(cè)墻裝配的效果和效率。下圖為其制造技術(shù)操作流程圖。

2.側(cè)墻板自動焊接工藝分析

在進行側(cè)墻板自動焊接時，需要將四個大面積的材料焊接在一起，在其焊接過程中，為了能夠提升鋁合金側(cè)墻板的焊接質(zhì)量，需要將其所有的焊縫進行控制，因此，其焊接人員可以使用IGM焊接機械手完成操作，以此提高側(cè)墻板自動焊接工藝的效率。另外，與鋼相比，鋁合金的線膨脹系數(shù)較大，是其的3倍，在其凝固過程中，其體積的收縮率能夠上升6.5%，導(dǎo)致在焊接過程中側(cè)墻板材料出現(xiàn)變形，影響最終的焊接質(zhì)量。另外，一旦其材料的變形程度達到一定限值，就會導(dǎo)致部件損害，造成資源的浪費。所以，在進行鋁合金側(cè)墻板焊接時，一定對其變形標準進行控制，以此提高側(cè)墻板自動焊接工藝的有效性。

為了能夠?qū)?cè)墻板自動焊接工藝的作用充分發(fā)揮出來，在對其外輪廓進行設(shè)計時，一定要結(jié)合空氣動力學的特點，將其外觀設(shè)計成圓弧狀的結(jié)構(gòu)，以此降低地鐵在運行過程中的空氣阻力，提高其車體運行的速度;在側(cè)墻板中，為了能夠方面座椅和側(cè)門的安裝，通常情況下都會在其內(nèi)側(cè)設(shè)置C形槽。在本文中，為了降低焊接變形情況的出現(xiàn)，將其焊接工藝與其最佳的實際方案相結(jié)合，以此確保其焊接的尺寸與側(cè)墻板外輪廓弧度所需要的大小一致，其具體的焊接流程如下圖所示。在對其側(cè)墻板的焊接中，IGM機械手焊接技術(shù)是其常用的技術(shù)之一，因為其技術(shù)能夠?qū)彷斎氲膮?shù)進行調(diào)節(jié)，以此找到適合焊接要求的溫度，降低焊接變形問題出現(xiàn)的概率。在對側(cè)墻板的焊縫進行填充時，避免出現(xiàn)遺漏現(xiàn)象，可以從中間以此向兩邊進行，對于長且大的焊縫，可以從一端逐漸向兩一端推移，讓其釋放出相應(yīng)的焊接應(yīng)力，從而確保焊接變形的均勻程度能夠達到一致。

3.側(cè)墻模塊組焊工藝分析

通過對B型鋁合金地鐵車廂側(cè)墻的結(jié)構(gòu)進行分析之后，發(fā)現(xiàn)其是由側(cè)墻板和左右門立柱焊接組成的。但在其焊接過程中，經(jīng)常受到客觀因素的影響，這就導(dǎo)致了問題的出現(xiàn)，其主要表現(xiàn)在出現(xiàn)錯邊、焊縫沒有完全填充完整、側(cè)壁熔合不佳等方面，而這些問題就會成為阻礙側(cè)墻焊接品質(zhì)提高，進而影響到地鐵的運行狀況。另一方面，鋁合金自身存在的特點，也會是其焊接過程出現(xiàn)問題，一旦熱輸入值小于其需要的參數(shù)，就會導(dǎo)致其熔合的效果較差;如果在焊接前，其裝配間隙或電弧沒有達到焊接的標準，就可能出現(xiàn)未焊透或熔合效果較差的問題。除此之外，在焊接過程中如果其電流、電壓等數(shù)值沒有達到設(shè)計要求，就會造成熱輸入不夠或過多，做種影響焊縫成形的品質(zhì)。另外，焊接參數(shù)、組裝品質(zhì)等任何一個步驟沒有達到焊接標準，也會對其熔合造成不利的影響。因此，要想讓焊縫熔合的品質(zhì)得到提升，就需要對其焊接熱輸入進行優(yōu)化，同時提高焊前裝配質(zhì)量，其具體對策如下所示：

首先，在裝配完成之后，為了提高點固焊接的品質(zhì)，在對其操作之前需要在待焊位置放置2毫米的不銹鋼板，以此確保側(cè)墻組裝的間隙能夠達到焊接的標準;其次，提高焊接熱輸入的標準，是其電流能夠達到230A，同時對其電弧電壓進行調(diào)節(jié)，以此優(yōu)化焊接工藝的參數(shù);然后，對焊接速度進行把控，為了能夠使能夠達到焊接的要求，其速度最好不要超過95cm/min，另外，要想提高其相關(guān)參數(shù)的合適度，需要對其電弧脈沖頻率進行優(yōu)化，進一步提高焊接熱輸入的品質(zhì)[2];最后，在進行焊接前，對側(cè)墻模塊的材料進行檢查，一旦發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)質(zhì)量問題，應(yīng)及時調(diào)整，以此確保焊接過程的順利進行。通過上述方法，能夠在很大程度上解決側(cè)墻組成焊接的部分問題，減少未焊透、熔合質(zhì)量較差的問題，以此讓其側(cè)墻組成的焊接品質(zhì)得到提升。

結(jié)論

終上所述，要想提高B型鋁合金地鐵車廂側(cè)墻的生產(chǎn)品質(zhì)，就必須加強對其技術(shù)進行創(chuàng)新和優(yōu)化，尤其制造技術(shù)與焊接工藝方面，找出制造過程中的焊接操作其中可能出現(xiàn)的問題，究其原因，制定出了實施性較強的工藝對策，以此提升了側(cè)墻的生產(chǎn)品質(zhì)和焊接效率，希望能夠為地鐵的生產(chǎn)制造提供一些幫助。

參考文獻：

[1]王洪波.B型鋁合金地鐵車輛的車體制造技術(shù)分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2017，（13）：102.

[2]柳禹羿.城市B型地鐵車輛氣流模擬與舒適性評價[J].低溫建筑技術(shù)，2018，40（7）：138-142.

中車南京浦鎮(zhèn)車輛有限公司? 江蘇省南京市? 210000