機車新技術論文(2)
機車新技術論文篇二
焊接技術在機車車輛制造和維修中的應用
【摘要】焊接技術是通過加熱加壓、或兩者并用，使同性或異性兩工件產(chǎn)生原子間結(jié)合的加工工藝和連接方式。在焊接過程中，工件和焊料融化形成熔融區(qū)域，熔池冷卻凝固后，形成材料之間的連接。隨著焊接機器人等現(xiàn)代技術在工業(yè)生產(chǎn)中的應用，焊接技術的在機車車輛制造和維修的作用也越來越明顯。
【關鍵詞】焊接技術方法 工藝車輛制造 維修
中圖分類號：F407.472 文獻標識碼：A 文章編號：
一.引言
焊接是現(xiàn)代機械制造業(yè)中一種必要的工藝方法應用，焊接技術的先進水平做為衡量一個國家工業(yè)發(fā)達程度的重要指標已逐漸為大眾公認，同樣焊接技術的發(fā)達程度也是衡量工業(yè)企業(yè)技術水平高低的重要標志。由于受我國相關工業(yè)的制約， 在使用焊接機械手的過程中，必須采用與西方發(fā)達國家不同的、適合我國國情的靈活的使用方式，才能保證焊接機械手在我國相關產(chǎn)業(yè)不配套的情況下正常使用。
二. 機車車輛工業(yè)焊接的主要用料。
目前， 在機車車輛上所采用的主要是碳素結(jié)構(gòu)鋼、低合金結(jié)構(gòu)鋼(包括耐候鋼) 等具有良好的焊接性能的材料， 一些零部件采用鑄鋼或鍛鋼制造， 其材質(zhì)本身有較好的焊接性能，但因構(gòu)件結(jié)構(gòu)復雜， 在焊接過程中有些需要采用適當?shù)妮o助工藝手段。鋁合金型材由于其質(zhì)量輕， 能減輕運輸設備的自重，在客車及一些特種車輛的制造中應用范圍逐漸擴大。鋁合金、不銹鋼及各種復合材料隨著先進焊接技術的運用，將在機車車輛工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮更大的作用。
三.鐵路工業(yè)涉及的焊接方法。
焊條電弧焊。
焊條電弧焊曾廣泛應用于機車車輛工廠的制造與修理部門。隨著二氧化碳氣體保護焊、混合氣體保護焊、埋弧焊、焊接機械手等新技術、新工藝的推廣， 焊條電弧焊在鐵路機車車輛工廠的使用逐年下降， 其焊縫長度比例在機車車輛制造業(yè)目前大約僅占5%左右。在機車車輛修理業(yè)用得還比較多，其焊縫總長度大約占30%-50%左右。此比例還將逐年下降， 集中檢修的配件多采用了二氧化碳氣體保護焊與埋弧焊等焊接方法。如對鐵路貨車上、下心盤檢修，采用二氧化碳氣體保護焊技術進行堆焊、車鉤鉤舌的檢修采用埋弧焊技術堆焊。各工廠對檢修機車車輛中的新制配件，已普遍采用了二氧化碳氣體保護焊技術。
二氧化碳氣體保護焊接技術的應用。
二氧化碳氣體保護焊與富氬混合氣體保護焊焊接電流大，相應電流密度大，電弧熱量利用率較高， 熔敷速度比焊條電弧焊快，焊接時熔深大，可以減小坡口， 減少填充金屬;焊接速度是焊條電弧焊的1-2倍;節(jié)能，其耗電量僅是交流焊條電弧焊的1/2左右;工作輔助時間少，特別是在富氬混合氣體保護焊中幾乎不必清渣， 節(jié)省了時間， 提高了效率; 明弧焊接，操作方便，適合全位置焊接。二氧化碳氣體保護焊技術廣泛應用于機車車輛各種大型構(gòu)件的連接焊縫及工件的堆焊等方面。特別是“七五”、“八五” 以來，二氧化碳氣體保護焊技術已在機車車輛工業(yè)系統(tǒng)普遍采用。1996年5月27日，鐵道部發(fā)布了TB/T1582-1995《機車車輛二氧化碳氣體保護焊技術條件》， 使我國鐵路二氧化碳氣體保護焊技術逐步實現(xiàn)與國際接軌。現(xiàn)在，在機車車輛制造中， 一些重要焊縫如在車輛制造中的中、枕、橫梁焊接都采用了二氧化碳氣體保護焊工藝，南方匯通股份有限公司在.C64T提速貨車的制造中，用二氧化碳氣體保護焊焊接枕、橫梁及車體底架各連接焊縫， 焊接質(zhì)量與生產(chǎn)效率明顯提高。南方匯通股份有限公司在ZD240型鑄錠車制造中，全面使用二氧化碳氣體保護焊，焊縫長度達98%以上，北京二七車輛廠在NX等型平車上使用二氧化碳氣體保護焊，焊縫長度達90%以上。
埋弧焊技術的應用。
由于埋弧焊焊接電流大， 相應電流密度大(是同直徑焊條電弧焊的3-5倍)倍)，同時有焊劑和熔渣的隔熱作用， 電弧熱量利用率較高， 焊接時熔深大， 可減小坡口與填充金屬量;焊接速度是焊條電弧焊的5-6倍，焊接時焊接參數(shù)自動調(diào)節(jié)保持穩(wěn)定，又有焊劑的保護，焊接質(zhì)量穩(wěn)定可靠，無弧光照射、勞動條件較好。在機車車輛的制造與修理工作中， 埋弧焊技術廣泛應用于各種大型構(gòu)件主要焊縫的焊接及工件的堆焊。如南方匯通股份有限公司應用埋弧焊技術， 焊接新造C64T、C64K等鐵路提速貨車的中梁，堆焊鐵路貨車磨耗的輪緣等部件。
電阻焊技術的應用。
電阻焊技術主要在客車工廠使用， 原來主要用于薄板及小配件的連接，隨著城際快速列車的發(fā)展， 在要求車體自重特別輕的城際快速列車上得到較好的應用。長春客車廠在為重慶市生產(chǎn)的城際快速列車上，使用從英國引進的350KV，10萬A的電阻焊設備，進行鋁合金裙板、端板等的焊接。另外，在京津城際快速列車上， 使用從英國、韓國引進的側(cè)架、底架、車頂?shù)?2套專用大型龍門點焊機械手,進行不銹鋼車體各部件的焊接。
焊接機械手、焊接工作站的應用。
鐵路實施“客運提速，貨運重載”，要求鐵路機、客、貨車具有更好的結(jié)構(gòu)強度， 有更輕的質(zhì)量， 毫無疑問地給鐵路機車車輛焊接技術的新發(fā)展帶來了機遇。從1992年株洲電力機車廠引進焊接機器人工作站后， 長春、四方、浦鎮(zhèn)等客車廠，齊齊哈爾、武昌、二七等貨車車輛廠也先后從德國、奧地利、日本、法國、美國等發(fā)達國家引進了焊接機器人工作站、焊接機械手等先進設備， 并在引進消化吸收的基礎上，與國內(nèi)有關部門合作， 自行開發(fā)了機器人焊接程序及適應我國鐵路機車車輛焊接技術需要的機械手、工作站等設備， 逐步縮小了與發(fā)達國家的差距。
6. 新型結(jié)構(gòu)材料在鐵路機車車輛上應用。
隨著鐵路“ 提速重載” 與跨越式發(fā)展戰(zhàn)略的實施， 原有的碳素結(jié)構(gòu)鋼已遠遠不能滿足鐵路機車車輛工業(yè)的使用要求。目前國內(nèi)已開始生產(chǎn)微合金控軋鋼， 其鋼種具有良好的焊接性能; 正在研制的超細晶粒鋼， 其強度和使用壽命將比現(xiàn)有結(jié)構(gòu)鋼提高一倍， 其鋼種特點是超細晶粒、超潔凈度、高均勻性， 性價比更加合理。同時， 各種不銹鋼、鋁合金、中低合金鋼等耐蝕材料的應用也將成為主流。這些高性能鋼種的應用， 必將進一步推動鐵路機車車輛焊接技術的發(fā)展。
四.鐵路機車車輛工業(yè)焊接技術發(fā)展前景。
鐵路機車車輛工業(yè)焊接技術發(fā)展前景焊接生產(chǎn)過程的機械化和自動化是工業(yè)現(xiàn)代化的必由之路。世界工業(yè)發(fā)達國家焊接機械化和自動化的程度都已達到60%以上，西歐和美國已達到70%以上，而日本已經(jīng)達到80%以上。我國各工業(yè)部門焊接生產(chǎn)的機械化和自動化程度還相對較低，平均30%左右，而且大部分僅是自動化程度較低的機械焊機。我國大型骨干企業(yè)機械化和自動化程度已達到60%-65%。如汽車制造業(yè)，已經(jīng)普遍采用了弧焊機器人、點焊機器人和機器人自動焊接生產(chǎn)線; 我國船舶制造企業(yè)焊接機械化和自動化程度已達61%左右。伴隨鐵路“客運提速， 貨運重載”， “九五”以來，鐵路部門焊接技術的機械化和自動化程度雖然有了較大的提高， 但與我國汽車制造企業(yè)、船舶制造企業(yè)、軍工企業(yè)等工業(yè)系統(tǒng)相比，還存在較大的差距。
五.結(jié)束語
隨著提高質(zhì)量和效率的焊接機械化和自動化水平的不斷提高，焊接機械手、機器人工作站等的推廣應用， 焊接工藝及焊接裝備的現(xiàn)代化， 必將推進我國鐵路機車車輛制造業(yè)的現(xiàn)代化進程，也必將提升我國鐵路機車車輛工廠與國際鐵路供應商競爭的實力。對于新的應用鋼種和工藝方法， 必須要有相匹配的焊接材料，從發(fā)展趨勢看， 藥芯焊絲、燒結(jié)焊劑、低飛濺氣體保護焊實芯焊絲、高強鋼用焊材、低溫鋼用焊材、耐熱鋼用焊材、不銹鋼用焊材等高技術含量產(chǎn)品是鐵路機車車輛用焊接材料的主要方向。
參考文獻：
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