激光焊接——這才是城軌車輛製造的利器

隨著我國城市規模的不斷擴大，城市經濟的快速發展和現代化水平的不斷提高，軌道交通已成為(wei) 我國各城市公共交通體(ti) 係的最佳選擇。而作為(wei) 城市軌道交通中運送乘客的重要工具，車輛的數量、品種和質量、技術水平直接影響著城市軌道交通的發展規模和速度。因此各種先進的技術也在軌道交通車輛製造中得到了廣泛應用。特別在焊接領域，先進的機器人弧焊技術、激光焊技術、攪拌摩擦焊技術等均已得到了廣泛應用。其中，激光焊接技術在城軌不鏽鋼車體(ti) 製造過程中更具有得天獨厚的優(you) 勢，必將成為(wei) 未來焊接之利器！

在了解激光焊接技術在城軌車輛應用之前，各位金粉朋友可以先看看下麵這個(ge) 激光焊接視頻，先預熱漲見識！

那麽(me) ，激光焊接到底在城軌車輛製造中應用如何？小編特地走訪了在行業(ye) 中激光焊接技術開發與(yu) 應用領先的中車青島四方機車股份有限公司（以下簡稱“中車四方”），采訪了中車首席技術專(zhuan) 家，中車四方高級主任工藝工藝師韓曉輝先生。

成功替代電阻點焊，激光焊助力城軌車輛換代升級

目前，我國以地鐵車輛為(wei) 代表的城軌車輛的車體(ti) 材料主要以不鏽鋼為(wei) 主。不鏽鋼車體(ti) 側(ce) 牆主要采用骨架加蒙皮的結構，骨架與(yu) 蒙皮之間采用搭接焊。不鏽鋼車體(ti) 材料不適合弧焊，目前主要采用電阻點焊技術。由於(yu) 不鏽鋼車體(ti) 不需要塗裝，因而對車體(ti) 的表麵質量要求較高。電阻點焊雖有效減小了車體(ti) 的焊接變形，但焊點處存在明顯的壓痕，降低了車體(ti) 外觀質量。然而通過控製激光焊的工藝參數，則可以使側(ce) 牆外板表麵沒有焊接痕跡，大大改善了車體(ti) 的焊接質量。激光焊與(yu) 傳(chuan) 統的電弧焊和電阻焊相比，具有接速度快，生產(chan) 效率高，焊縫和熱影響區窄，焊接變形小，焊接接頭強度性能高等優(you) 點，不僅(jin) 提高了城軌車輛的結構強度和整體(ti) 剛度，而且大大提升了車輛的舒適性、安全性和美觀性，從(cong) 而為(wei) 乘客營造更舒適、安全的乘坐環境。因此，在軌道交通領域對不鏽鋼車體(ti) 激光焊接技術的研究已受到越來越多的重視。

據韓曉輝主任介紹，中車四方緊跟市場需求，積極推廣前沿焊接技術。中車四方軌道車輛激光焊接技術的工程化應用研究工作始於(yu) 2010年，曆經七年研發曆程，先後完成了複雜成形件研製、基礎試驗研究、核心部件工藝開發、激光焊縫質量評價(jia) 、超聲波檢測技術開發以及不鏽鋼激光焊車輛研製。2013年4月推出國內(nei) 首列工業(ye) 化生產(chan) 的北京14號線A型激光焊地鐵列車，填補了國內(nei) 空白；2015年底完成國內(nei) 首輛無塗裝幹線不鏽鋼激光焊客車，實現了無塗裝不鏽鋼車輛應用於(yu) 時速200 km幹線客車領域的重大突破，激光焊接技術的應用達到國際領先水平；2016年12月推出大鼓形斷麵全激光焊接效果的青島地鐵11號線車輛，為(wei) 國內(nei) 首列B型激光焊城軌列車；後續還將陸續推出青島2號線、13號線、1號線共計千餘(yu) 輛激光焊車輛產(chan) 品，實現激光焊接技術在軌道車輛製造業(ye) 中的全麵應用。

產(chan) 學研一體(ti) 協作，保障激光焊接質量安全

目前中車四方已擁有意大利RTM、ESAB、德國SMC等四套激光焊接係統，建立了兩(liang) 條激光焊車輛生產(chan) 線。韓主任重點向記者介紹了中車四方於(yu) 2016年引進的伊薩激光焊設備。他強調了該激光焊係統在焊接工藝控製方麵的顯著優(you) 勢。

第一，先進的自適應控製技術可以掃描坡口組對變化；掃描焊接過程中的坡口位移；在焊接中，根據坡口情況調節必要的焊接參數；檢測並保持焊接參數在焊接工藝（WPS）允許的範圍內(nei) ；掃描焊縫表麵的形狀和質量（可選）；改變焊接工藝以獲得所需的焊縫成形（可選）。

第二，實現自適應的速度/功率控製。

第三，具有激光熔深監測技術。

另外，具有基於(yu) PC的實時過程控製器，可以管理所有焊接和運動子係統的運作；控製全部焊接過程，從(cong) 起始到結束；在人機界麵HMI上提供係統狀態更新；推送實時參數和質量數據至HMI，用以使用和歸檔；先進的自適應控製模式改變焊接過程的變量，以對應工件狀況的變化；安全管理所有係統互鎖，碰撞傳(chuan) 感器，故障保護和其他需要安全操作激光的設備。

在城軌車輛製造中，雖然激光焊的優(you) 勢明顯，但確保激光焊的焊接質量並不是一個(ge) 簡單的問題。正如韓曉輝主任所說：“經過這幾年的應用與(yu) 研究，我的體(ti) 會(hui) 是：激光焊接的難點與(yu) 關(guan) 鍵點不僅(jin) 僅(jin) 在於(yu) 焊接本身，單件質量與(yu) 裝備精度的提升，組裝方式的改進，焊後的智能化檢測都是獲得高質量產(chan) 品必不可少的關(guan) 鍵因素。”激光焊係統中配備的優(you) 異的工藝控製技術以及實時過程控製和熔深監測等技術為(wei) 保證焊接質量奠定了堅實基礎，同時中車四方技術團隊在焊前的工藝改進、焊後的質量檢測方麵所做的研究與(yu) 探索，也是保證激光焊接質量的關(guan) 鍵因素。

對於(yu) 激光焊在城軌車輛未來的應用，韓曉輝主任提到：“目前我們(men) 用激光焊解決(jue) 的是‘麵子問題’，未來我們(men) 將用激光焊來解決(jue) 關(guan) 鍵零部件的品質問題。”我們(men) 也期待，未來能有越來越多的先進技術出現，助力我國軌道交通乃至整個(ge) 製造業(ye) 的快速發展。

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激光焊接哪家強？小編通過對中車青島四方公司走訪了解到，各家激光焊接產(chan) 品都有各家的優(you) 勢和自己的技術特點。為(wei) 此，為(wei) 了比較公平、公正的為(wei) 廣大焊粉朋友推薦好的產(chan) 品，小編向大家推薦文中提到的ESAB激光焊接係列解決(jue) 方案產(chan) 品。由於(yu) ESAB激光焊接係列解決(jue) 方案內(nei) 容很多，小編不做詳細的介紹，隻做簡單的功能性概括。