隨著我國(guó)城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，城市經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和現(xiàn)代化水平的不斷提高，軌道交通已成為我國(guó)各城市公共交通體系的最佳選擇。

作為運(yùn)送乘客的重要工具，列車(chē)的制造水平直接影響著軌道交通的發(fā)展規(guī)模和速度，各種先進(jìn)的技術(shù)也在軌道交通車(chē)輛制造中得到了廣泛應(yīng)用。其中，激光焊接技術(shù)在不銹鋼車(chē)體制造過(guò)程中更具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，必將成為未來(lái)焊接之利器。

軌道列車(chē)輕量化，特別是高鐵和雙層客車(chē)以及地鐵列車(chē)的輕量化是軌道運(yùn)輸現(xiàn)代化的中心議題，而大量采用鋁合金材料是提高車(chē)輛輕量化的最有效的途徑。

為了適應(yīng)車(chē)輛設(shè)計(jì)的要求，鋁合金材料被大量用于高鐵、地鐵等的制造。但你是否知道，鋁合金卻是公認(rèn)的“難焊”材料：

○焊縫易變性；

○焊縫接頭軟化嚴(yán)重，強(qiáng)度降低；

○焊縫內(nèi)部氣孔多、易開(kāi)裂；

○焊縫易塌陷，導(dǎo)致咬邊嚴(yán)重。

既然鋁合金焊接有這么多缺陷，那我們是否無(wú)計(jì)可施？

在軌道交通制造過(guò)程中，對(duì)于激光焊接的焊縫有著嚴(yán)格的要求，需要達(dá)到激光焊接標(biāo)準(zhǔn)《GB/T 22085.2-2008/ISO 13919-2,2001》，具體有以下幾個(gè)方面內(nèi)容：

○焊縫內(nèi)部氣孔大小及數(shù)量；

○焊縫裂紋；

○焊縫成型——余高、塌陷、咬邊等。

使用常規(guī)的單激光焊接很難滿(mǎn)足要求，尤其是焊接相對(duì)較厚的3～6mm鋁合金材料。為了能夠解決該問(wèn)題，現(xiàn)有兩種方案可以推薦給大家。

方案一：激光填絲焊接

基本設(shè)備：RFL-C6000激光器、焊接頭、送絲機(jī)、軟槍頭

焊接平臺(tái)：（如下圖所示）

焊接參數(shù)：

板厚（mm） 激光功率（w） 焊接速度（m/min） 送絲速度（m/min）

3 5000 3 4

4 5800 3 5

焊接效果：3mm鋁合金對(duì)接接頭

正面

反面

4mm鋁合金對(duì)接接頭

正面

反面

方案二：激光-電弧復(fù)合焊接

基本設(shè)備：RFL-C6000激光器、焊接頭、焊機(jī)、送絲機(jī)、硬槍頭

焊接平臺(tái)：（如下圖所示）

焊接參數(shù)：

板厚（mm） 激光功率（w） 焊接速度（m/min） 送絲速度（m/min）

5 4000 1.5 6

6 4500 1.5 7

焊接效果：5mm鋁合金對(duì)接接頭

正面

反面

6mm鋁合金對(duì)接接頭

正面

反面

兩種應(yīng)用方案均在我司終端客戶(hù)（青島某軌道交通設(shè)備制造公司）進(jìn)行了裝機(jī)應(yīng)用，其生產(chǎn)的產(chǎn)品其中之一就是火車(chē)頭部件，如下圖所示，取得了較好的焊接效果。

對(duì)比兩種方案，其應(yīng)用范圍各有不同

1

焊接同樣厚度的材料，激光填絲焊需要更高一些的激光功率，但是可以獲得更高的焊接效率，在焊接較薄的板材時(shí)有更大優(yōu)勢(shì)；對(duì)于RFL-C6000的激光器，激光填絲焊接鋁合金的推薦厚度為1～4mm；

2

激光-電弧復(fù)合焊接因?yàn)橛须娀釁⑷牒附舆^(guò)程，所以相對(duì)可以用較低的激光功率取得同樣的焊縫熔深，但是為了保證焊縫成型，其焊接速度不能過(guò)快，而且設(shè)備成本會(huì)有一定的增加，不過(guò)激光-電弧復(fù)合焊接能夠完成較厚的鋁合金的焊接；對(duì)于RFL-C6000的激光器，激光-電弧復(fù)合焊接鋁合金的推薦厚度為4～7mm。

激光焊與傳統(tǒng)的電弧焊和電阻焊相比，具有焊接速度快，生產(chǎn)效率高，焊縫和熱影響區(qū)窄，焊接變形小等優(yōu)點(diǎn)。因此，在軌道交通領(lǐng)域?qū)Σ讳P鋼車(chē)體激光焊接技術(shù)的研究已受到越來(lái)越多的重視。

除了車(chē)身“面子問(wèn)題”，未來(lái)我們還會(huì)用激光焊來(lái)解決軌道交通的關(guān)鍵零部件加工制造問(wèn)題。我們也期待，未來(lái)能用激光技術(shù)助力我國(guó)軌道交通乃至整個(gè)制造業(yè)的快速發(fā)展。