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摘要:随着社会经济的快速发展,城市轨道交通得到了迅猛地发展,其在交通运输中的占比逐渐上升。对此,加强城市轨道交通动车制造技术优化,提升动车头车铝合金车体焊接质量,确保动车运行的安全性,是城市轨道交通运输发展的重中之重。本文对动车组头车铝合金车体焊接质量控制问题进行了探索分析,注重对焊接问题进行把握,针对性地做好工艺改进及优化,以确保头车车体焊接质量,满足城市轨道交通运行的实际需要。
关键词:城市轨道交通;动车组头车;铝合金车体;焊接质量
引言:结合当前城市轨道交通动车组头车的材质来看,主要以铝合金为主,这种材质能够有效地保证车体结构的强度,并且该材质具有较好的力学性能,能够保证车辆运行安全性和稳定性。从动车组头车铝合金车体的焊接工作来看,列车在高速运行下,车上的焊缝处于动态状态下作业,这就要求在焊接过程中,保证焊接质量,以应对列车的运行需要。在开展焊接过程中,要结合动车组头车铝合金车体焊接工作的实际情况,对其中存在的问题、不足做好针对性的应对,对焊接工艺、方法进行有效优化,提升车体的焊接质量,保证其运行过程中的稳定性及可靠性。
一、动车组头车铝合金车体焊接存在的缺陷及危害分析
在对动车组头车铝合金车体焊接质量控制时,要注重对车体焊接存在的缺陷及危害问题做好把握,从而为焊接质量控制提供一定的参考及借鉴。关于焊接存在的缺陷及问题,具体内容如下:
(一)焊接存在的缺陷分析
在对动车组头车铝合金车体进行焊接过程中,由于铝合金材质的运用存在一定的特殊性,该材质密度小、性质稳定,在高速动车组的车身制造中得到了广泛地运用。动车组头车制造过程中,其车头采用了流线型的铝合金结构,并且其车身、端墙、车顶、侧墙等位置,也采用了该材质[1]。铝合金材质在运用时,有着较大的传导系数,这给焊接工作开展带来了一定的挑战。这一过程中,开展车体焊接时,热量容易向周围散开,导致焊接不牢靠,或是对周围车身的稳定性产生不良的影响。同时,铝合金的颜色与焊缝熔池的颜色相近,这就导致在焊接中难以对二者进行有效地区分,加大了焊接的难度,容易导致出错,影响到焊接的质量。此外,在对车体焊接后,在焊缝的内部容易出现气孔、夹杂、未融合等问题,并且在焊缝的表面,会出现裂纹、焊瘤等缺陷,影响到动车组运行的安全性和稳定性。
(二)铝合金车体焊接缺陷产生的危害分析
在动车组头车铝合金车体焊接工作开展时,由于焊接缺陷问题的存在,这可能给动车运行的安全性和稳定性产生不利影响。头车焊接缺陷问题容易导致应力向外部集中,导致焊接接头位置的疲劳强度减弱,从而导致头车出现破损的问题。此外,由于疲劳裂缝的存在,穿透件壁厚扩展受到影响,造成焊接件失败问题的产生。受到焊接缺陷问题的影响,焊接结构的寿命降低,并且会对动车组的安全运行产生较大的危害。
二、动车组头车铝合金车体焊接质量控制策略分析
针对于动车组铝合金车体焊接存在的缺陷问题,在进行实际焊接工作开展时,要注重对缺陷产生的原因做好把握,加强质量控制,减少缺陷问题的发生,以保证焊接的质量,进而提升动车组运行的安全性及可靠性。关于动车组头车铝合金车体焊接质量控制工作开展,应注重从以下几个方面入手:
(一)加强焊前清理工作,降低缺陷发生率
为了提升动车组头车铝合金车体的焊接质量,要在焊前对车体的杂物、灰尘、油污、水分等做好清理,以保证焊接工作顺利开展,减少其对焊接质量产生的不利影响。在焊接开展过程中,焊丝表面以及车体表面的杂物、水分、油污等物质存在,这可能导致焊缝处产生气泡,焊接不牢固,影响车体的性能。在开展焊前清理工作时,要注重做好去污处理[2]。这一过程中,可以利用有机溶解剂,将其涂在焊接的位置,之后利用白色无毛的抹布进行擦拭清洁,对车体表面进行去污处理。在擦洗过程中,要从上到下,不留死角地进行擦拭,擦拭2—3次,以做好去污工作。在擦拭之后,对焊缝及其两侧位置做好焊前的打磨工作。这一过程中,利用钢丝刷进行打磨处理,打磨焊缝及其两侧20mm范围内的截面,将车体表面的氧化膜处理干净。在打磨时,直到表面出现金属光泽为止。在打磨过程中,若是车体表面存在裂纹,必须做好针对性的处置,将裂纹清理干净,避免其对焊接质量产生不利的影响。
(二)做好焊接位置选择,提升焊接工作质量
在对铝合金车体进行焊接处理时,要注重对焊接位置做好选择,以保证焊接工作开展的效果及质量。这一过程中,铝合金焊接过程中,其熔池中存在气体,会对焊接质量产生不利的影响。从气体产生的原理来看,主要是由于金属液粘度较大,并且这些金属液难以溢出,从而导致气泡的产生。在对气泡问题进行处理时,应注重选择平焊的位置,从而使其中的气体溢出。同时,对于平焊方法的选择,还考虑到了该方法操作简单,方便工人的操作。在焊接位置选择时,当面对车体上非平焊位置时,应注重对焊接的角度做好调整,将其转化为平焊的方式,以提升焊接的质量。
(三)重视焊接变形控制,强化焊接质量控制
铝合金车体焊接过程中会产生焊接变形的问题,若不对这一因素做好控制,会对焊接质量产生不利影响。在焊接变形控制时,要注重加强焊接工艺的把控,有效地应对焊接变形问题。在焊接中,采用工艺支撑的方式,能够提升焊接变形控制的质量。该方法主要运用于车体部件当中,如焊接补强板的时候,运用工艺撑对引梁两翼位置进行支撑,以避免焊接变形问题的发生。车体焊接过程中,运用工艺支撑时,注重对头车端部的边梁位置进行支撑,以提升边梁的刚性,做好变形的控制[3]。同时,在焊接变形控制过程中,还需要考虑到焊接顺序的把握问题。从动车组动车的车体情况来看,铝合金材质的焊缝分布相对复杂,并且焊缝较多,这就需要对焊接顺序做好控制。在焊接顺序选择时,应先从边梁和枕梁位置入手,这两个部位的刚性较大。接下来对枕梁和引梁的焊缝进行连接。最后处理喊边梁和缓冲梁的焊缝。
(四)加强质量检测,做好问题的改进
在对动车组头车铝合金车体焊接质量控制时,要注重对质量检测工作的开展予以高度重视,在质量检测过程中,及时地发现问题,并对问题做好针对性的处置,以消除问题隐患,确保动车组的稳定运行。在开展质量检测时,一是要成立专门的质量检测小组,在焊接完成之后,对焊接质量进行检测分析,把握焊接存在的缺陷及问题,做好及时的改进。二是对技术手段做好运用,针对焊缝进行检测分析,并注重结合焊缝等级,采取不同的检测手段,以做好问题的检查及改善工作。三是做好问题的归纳及总结,对焊接中存在的质量问题做好反馈,对问题进行改进及优化,做好经验的推广,提升铝合金车体焊接的质量。
结束语:综合上述分析来看,随着城市轨道交通的快速发展,动车组头车的焊接工作开展,成为人们关注的一个重要议题。在对铝合金车体焊接时,要对焊接技术、焊接顺序、焊接方法等做好针对性把握,对可能影响到焊接质量的因素做好针对性的应对,并及时地做好改进及优化,以确保动车组头车铝合金车体焊接的质量,确保动车组的稳定运行。在质量控制过程中,还需要对焊接后的质量检测问题予以重视,成立专门的质量检测小组,对焊接中存在的问题及不足做好反馈,及时地改进,以保证铝合金车体的焊接质量、使用寿命,满足轨道交通发展的现实需要。
参考文献:
[1]唐衡郴, 张立杰, 葛少平, 聂丽丽, 刘伟洁. 地铁车辆车体铝合金底架焊接变形及工艺研究[J]. 焊接技术, 2023, 52 (11): 61-64.
[2]董净泉. 铝合金车体焊接变形原因及控制措施[J]. 设备管理与维修, 2023, (16): 122-123.
[3]孔佳麟, 宗志祥. 地铁车辆铝合金车体服役寿命评估方法研究[J]. 城市轨道交通研究, 2023, (S1): 46-50.