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激光技術

【幹貨】激光在軌道交通行業中的應用 係列之車輛激光焊接工藝

rongpuiwing 來源:fun88网页下载2018-07-04 我要評論(0 )   

激光加工技術是軌道製造行業(ye) 中近些年最重要的製造技術方法,對軌道製造工藝水平的提升起著極大的推動作用。

      “如果你乘坐北京地鐵14號線列車,你會發現,它和你以往見過的地鐵列車都不一樣。” “14號線地鐵車身光滑潔淨,如鏡麵一樣,能夠映出影子。而且它也沒有經過任何修飾,是百分之百的‘素顏’地鐵。”

 

圖片1 

 

        正是因為(wei) 采用了激光焊接技術,才研製出這種國內(nei) 領先的不鏽鋼激光焊車體(ti) 。與(yu) 傳(chuan) 統焊接方式的車體(ti) 相比,激光焊接不鏽鋼車體(ti) 強度高、密封性好、焊接變形小、焊後外觀更美觀。車體(ti) 無需噴塗料,便可直接投入使用,不僅(jin) 節省了噴塗的費用,也更加環保。

激光加工技術在城市軌道車輛製造中的應用,包括焊接、切割、關(guan) 鍵零部件表麵改性、打標、快速成型、打孔及微細加工等。現階段激光技術在軌道車輛製造領域主要應用於(yu) 板材及型材下料、關(guan) 鍵部件焊接、自動生產(chan) 線物料運輸和標識移植等場所。

 

        隨著我國經濟快速發展和人民生活水平顯著提高,軌道交通進入了高速發展的快車道。目前軌道車輛製造行業(ye) 中,激光加工製造技術備受矚目,激光加工技術是軌道車輛製造行業(ye) 中近些年最重要的製造技術方法,對軌道車輛製造工藝水平的提升起著極大的推動作用。麵對輕量化與(yu) 高速化的趨勢,激光加工也持續為(wei) 其提出新方向、新課題。

   

        激光加工技術是軌道製造行業(ye) 中近些年最重要的製造技術方法,對軌道製造工藝水平的提升起著極大的推動作用。而中國高鐵的飛速發展,也為(wei) 激光加工提供了巨大的潛在應用市場,激光焊接等技術的應用也將軌道車輛製造技術推向了新時代。

 

       通過拜訪專(zhuan) 家、走訪企業(ye) ,我們(men) 收集了大量關(guan) 於(yu) 激光在軌道交通行業(ye) 中的應用方麵的的資料,近期將分幾個(ge) 部分---為(wei) 讀者呈現,今天我們(men) 就談談車輛激光焊接工藝。

 

       車輛轉向架以及車體(ti) 是軌道車輛上的關(guan) 鍵構成,材質也經曆了普通合金鋼、不鏽鋼、鋁合金型材幾個(ge) 階段。目前在軌道車輛製造中,逐步引入了激光焊接等新的加工工藝。車體(ti) 多采用不鏽鋼車體(ti) ,以前采用MIG焊接技術焊後由於(yu) 焊接熱影響及變形等原因需對車體(ti) 進行塗裝作業(ye) ,以改善其外觀。

 

 

1、激光拚焊

 

        激光拚焊是軌道車輛中最被看好的技術之一,屬於(yu) 無接觸焊接,可將不同鋼種、厚度、表麵處理的鋼板焊接成一個(ge) 整體(ti) ,區別於(yu) 電阻滾壓縫焊,通過自由組合,使得構件變輕,零件變少,不僅(jin) 提高可靠性,為(wei) 寬體(ti) 車製造奠定基礎,同時也改善了焊接質量,提高了鋼材收得率,並降低了生產(chan) 成本。

 

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(不鏽鋼車體(ti) 激光焊接) 

 

2、激光組焊 

        激光組焊在城市軌道車輛車身製造中舉(ju) 足輕重,通過雙件組焊、多件組焊,將已切割成形的各類車身構件,焊接成白車身分總成,進而總裝成整車車身。激光組焊因其焊接強度高,可明顯改善車身強度、剛度及密閉性。焊接同時結合麵小、變形小、焊接速度快、可焊材料範圍廣,適合於(yu) 柔性化生產(chan) ,投資效益好。但激光組焊技術也有明顯的缺點,如對夾具、被焊件、監測精度等要求嚴(yan) 格,焊接後檢測評價(jia) 和返修困難,一次性投入大等。

        目前不鏽鋼車體(ti) 研製中采用電阻點焊和激光焊接技術改善外觀。通過大量的工作試件的製作與(yu) 分析不僅(jin) 獲得了1-6mm不鏽鋼接頭焊接的技術規範(例如坡口準備、焊接電流、焊接電壓、焊接速度、保護氣體(ti) 成分及流量等),檢驗了焊接接頭的抗拉強度、屈服強度、硬度、疲勞曲線等技術指標而且完成不鏽鋼車體(ti) 端牆激光焊接樣件的製作與(yu) 評定。

 

3、激光一電弧複合焊

圖片2

(激光+電弧複合熱源焊接示意圖)

 

        1)不鏽鋼車體(ti) 製造。軌道車輛車體(ti) 通常選用不鏽鋼車體(ti) ,由於(yu) 電弧焊接後熱影響及變形等較嚴(yan) 重,因此為(wei) 改善外觀,過去常常進行塗裝作業(ye) ,而現在則選用激光或電阻焊進行作業(ye) 。通過長期加工技術應用的實踐、積累及分析,不鏽鋼接頭焊接技術規範、疲勞曲線、硬度、抗拉強度、屈服強度、等技術指標相繼被取得或檢驗,車體(ti) 激光焊接樣件的製評亦完成。

 

        2)車輛轉向架製造。軌道車輛轉向架通常選用日本進口或國產(chan) 的中厚合金鋼板材,同時多選用熔化極氣體(ti) 保護焊。用於(yu) 長直縫焊接的機械人手臂,已被各廠商所引進,來改善焊接穩定性;而開具有不同規格的坡口,通常留較小鈍邊,以確保熔透。激光一電弧複合焊優(you) 化焊接效率,顯示了激光和電弧的特點;同時減少了設備和人員投入,降低了焊接成本,並且可選較大鈍邊。

 

        3)近些年軌道車輛的製造逐漸朝著輕量化方向不斷發展,以應對當前越來越嚴(yan) 重的資源危機和環境危機。因此鋁合金等材料在軌道車輛製造中的應用開始越來越廣泛並逐漸有了替代鋼材料的趨勢。而對於(yu) 鋁合金等輕質材料來講傳(chuan) 統的高溫焊接易使其出現變形情況不易控製焊接質量。而激光-MIG複合焊則可以很好的解決(jue) 這一問題。不但焊接速度快、效率高且可以低熱輸入還具有電弧焊接良好的橋聯性和填充金屬熔敷效率高的特性。近年來鋁合金激光-電弧複合熱源焊接的研究異常活躍,並開始走向工業(ye) 應用。目前的研發的任務是完成車體(ti) 端牆、端部側(ce) 牆等樣件的試製,完成生產(chan) 線改造及小批量產(chan) 品試製。案例是5kw的CO2激光器,電弧功率1kw。利用激光-旁軸MIG電弧複合熱源焊接5083、600A5、6N01、7N01等鋁合金,一定程度上解決(jue) 了單激光束焊接鋁合金時的反射率高、焊接熔深淺的問題。

 

         以上就是關(guan) 於(yu) 車輛激光焊接工藝方麵相關(guan) 描述,伴隨我國持續加大對軌道交通的投入,軌道交通裝備產(chan) 業(ye) 將進入黃金發展期。為(wei) 進一步探討關(guan) 於(yu) 軌道交通的多方麵知識,由fun88官网平台產(chan) 業(ye) 社團聯盟、廣東(dong) 省激光行業(ye) 協會(hui) 、廣東(dong) 省激光產(chan) 業(ye) 技術創新聯盟、湖北省激光行業(ye) 協會(hui) 、江蘇省激光產(chan) 業(ye) 創新聯盟、台灣鐳射科技應用協會(hui) 、深圳市激光智能製造行業(ye) 協會(hui) 、山東(dong) 激光學會(hui) 、湖南大學、山東(dong) 省科學院激光研究所、中科院唐山市高新技術研究與(yu) 轉化中心、等單位聯合舉(ju) 辦三場更細分、更專(zhuan) 業(ye) 、更權威和更有影響力的激光再製造盛會(hui) 。會(hui) 議具體(ti) 時間和地點如下:

 

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