機(jī)車新技術(shù)論文(2)
機(jī)車新技術(shù)論文篇二
焊接技術(shù)在機(jī)車車輛制造和維修中的應(yīng)用
【摘要】焊接技術(shù)是通過(guò)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(guò)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(jī)器人等現(xiàn)代技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，焊接技術(shù)的在機(jī)車車輛制造和維修的作用也越來(lái)越明顯。
【關(guān)鍵詞】焊接技術(shù)方法 工藝車輛制造 維修
中圖分類號(hào)：F407.472 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
一.引言
焊接是現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中一種必要的工藝方法應(yīng)用，焊接技術(shù)的先進(jìn)水平做為衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)發(fā)達(dá)程度的重要指標(biāo)已逐漸為大眾公認(rèn)，同樣焊接技術(shù)的發(fā)達(dá)程度也是衡量工業(yè)企業(yè)技術(shù)水平高低的重要標(biāo)志。由于受我國(guó)相關(guān)工業(yè)的制約， 在使用焊接機(jī)械手的過(guò)程中，必須采用與西方發(fā)達(dá)國(guó)家不同的、適合我國(guó)國(guó)情的靈活的使用方式，才能保證焊接機(jī)械手在我國(guó)相關(guān)產(chǎn)業(yè)不配套的情況下正常使用。
二. 機(jī)車車輛工業(yè)焊接的主要用料。
目前， 在機(jī)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(fù)雜， 在焊接過(guò)程中有些需要采用適當(dāng)?shù)妮o助工藝手段。鋁合金型材由于其質(zhì)量輕， 能減輕運(yùn)輸設(shè)備的自重，在客車及一些特種車輛的制造中應(yīng)用范圍逐漸擴(kuò)大。鋁合金、不銹鋼及各種復(fù)合材料隨著先進(jìn)焊接技術(shù)的運(yùn)用，將在機(jī)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(yīng)用于機(jī)車車輛工廠的制造與修理部門(mén)。隨著二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊、混合氣體保護(hù)焊、埋弧焊、焊接機(jī)械手等新技術(shù)、新工藝的推廣， 焊條電弧焊在鐵路機(jī)車車輛工廠的使用逐年下降， 其焊縫長(zhǎng)度比例在機(jī)車車輛制造業(yè)目前大約僅占5%左右。在機(jī)車車輛修理業(yè)用得還比較多，其焊縫總長(zhǎng)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?xì)怏w保護(hù)焊與埋弧焊等焊接方法。如對(duì)鐵路貨車上、下心盤(pán)檢修，采用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊技術(shù)進(jìn)行堆焊、車鉤鉤舌的檢修采用埋弧焊技術(shù)堆焊。各工廠對(duì)檢修機(jī)車車輛中的新制配件，已普遍采用了二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊技術(shù)。
二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊接技術(shù)的應(yīng)用。
二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊與富氬混合氣體保護(hù)焊焊接電流大，相應(yīng)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(shí)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?jī)H是交流焊條電弧焊的1/2左右;工作輔助時(shí)間少，特別是在富氬混合氣體保護(hù)焊中幾乎不必清渣， 節(jié)省了時(shí)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?xì)怏w保護(hù)焊技術(shù)廣泛應(yīng)用于機(jī)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(lái)，二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊技術(shù)已在機(jī)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(jī)車車輛二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊技術(shù)條件》， 使我國(guó)鐵路二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊技術(shù)逐步實(shí)現(xiàn)與國(guó)際接軌。現(xiàn)在，在機(jī)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?xì)怏w保護(hù)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?xì)怏w保護(hù)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?xì)怏w保護(hù)焊，焊縫長(zhǎng)度達(dá)98%以上，北京二七車輛廠在NX等型平車上使用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊，焊縫長(zhǎng)度達(dá)90%以上。
埋弧焊技術(shù)的應(yīng)用。
由于埋弧焊焊接電流大， 相應(yīng)電流密度大(是同直徑焊條電弧焊的3-5倍)倍)，同時(shí)有焊劑和熔渣的隔熱作用， 電弧熱量利用率較高， 焊接時(shí)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(shí)焊接參數(shù)自動(dòng)調(diào)節(jié)保持穩(wěn)定，又有焊劑的保護(hù)，焊接質(zhì)量穩(wěn)定可靠，無(wú)弧光照射、勞動(dòng)條件較好。在機(jī)車車輛的制造與修理工作中， 埋弧焊技術(shù)廣泛應(yīng)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(yīng)用埋弧焊技術(shù)， 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(shù)的應(yīng)用。
電阻焊技術(shù)主要在客車工廠使用， 原來(lái)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(yīng)用。長(zhǎng)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(guó)引進(jìn)的350KV，10萬(wàn)A的電阻焊設(shè)備，進(jìn)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(guó)、韓國(guó)引進(jìn)的側(cè)架、底架、車頂?shù)?2套專用大型龍門(mén)點(diǎn)焊機(jī)械手,進(jìn)行不銹鋼車體各部件的焊接。
焊接機(jī)械手、焊接工作站的應(yīng)用。
鐵路實(shí)施“客運(yùn)提速，貨運(yùn)重載”，要求鐵路機(jī)、客、貨車具有更好的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度， 有更輕的質(zhì)量， 毫無(wú)疑問(wèn)地給鐵路機(jī)車車輛焊接技術(shù)的新發(fā)展帶來(lái)了機(jī)遇。從1992年株洲電力機(jī)車廠引進(jìn)焊接機(jī)器人工作站后， 長(zhǎng)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(guó)、奧地利、日本、法國(guó)、美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家引進(jìn)了焊接機(jī)器人工作站、焊接機(jī)械手等先進(jìn)設(shè)備， 并在引進(jìn)消化吸收的基礎(chǔ)上，與國(guó)內(nèi)有關(guān)部門(mén)合作， 自行開(kāi)發(fā)了機(jī)器人焊接程序及適應(yīng)我國(guó)鐵路機(jī)車車輛焊接技術(shù)需要的機(jī)械手、工作站等設(shè)備， 逐步縮小了與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距。
6. 新型結(jié)構(gòu)材料在鐵路機(jī)車車輛上應(yīng)用。
隨著鐵路“ 提速重載” 與跨越式發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施， 原有的碳素結(jié)構(gòu)鋼已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足鐵路機(jī)車車輛工業(yè)的使用要求。目前國(guó)內(nèi)已開(kāi)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(xì)晶粒鋼， 其強(qiáng)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(diǎn)是超細(xì)晶粒、超潔凈度、高均勻性， 性價(jià)比更加合理。同時(shí)， 各種不銹鋼、鋁合金、中低合金鋼等耐蝕材料的應(yīng)用也將成為主流。這些高性能鋼種的應(yīng)用， 必將進(jìn)一步推動(dòng)鐵路機(jī)車車輛焊接技術(shù)的發(fā)展。
四.鐵路機(jī)車車輛工業(yè)焊接技術(shù)發(fā)展前景。
鐵路機(jī)車車輛工業(yè)焊接技術(shù)發(fā)展前景焊接生產(chǎn)過(guò)程的機(jī)械化和自動(dòng)化是工業(yè)現(xiàn)代化的必由之路。世界工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家焊接機(jī)械化和自動(dòng)化的程度都已達(dá)到60%以上，西歐和美國(guó)已達(dá)到70%以上，而日本已經(jīng)達(dá)到80%以上。我國(guó)各工業(yè)部門(mén)焊接生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化程度還相對(duì)較低，平均30%左右，而且大部分僅是自動(dòng)化程度較低的機(jī)械焊機(jī)。我國(guó)大型骨干企業(yè)機(jī)械化和自動(dòng)化程度已達(dá)到60%-65%。如汽車制造業(yè)，已經(jīng)普遍采用了弧焊機(jī)器人、點(diǎn)焊機(jī)器人和機(jī)器人自動(dòng)焊接生產(chǎn)線; 我國(guó)船舶制造企業(yè)焊接機(jī)械化和自動(dòng)化程度已達(dá)61%左右。伴隨鐵路“客運(yùn)提速， 貨運(yùn)重載”， “九五”以來(lái)，鐵路部門(mén)焊接技術(shù)的機(jī)械化和自動(dòng)化程度雖然有了較大的提高， 但與我國(guó)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(yǔ)
隨著提高質(zhì)量和效率的焊接機(jī)械化和自動(dòng)化水平的不斷提高，焊接機(jī)械手、機(jī)器人工作站等的推廣應(yīng)用， 焊接工藝及焊接裝備的現(xiàn)代化， 必將推進(jìn)我國(guó)鐵路機(jī)車車輛制造業(yè)的現(xiàn)代化進(jìn)程，也必將提升我國(guó)鐵路機(jī)車車輛工廠與國(guó)際鐵路供應(yīng)商競(jìng)爭(zhēng)的實(shí)力。對(duì)于新的應(yīng)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(shì)看， 藥芯焊絲、燒結(jié)焊劑、低飛濺氣體保護(hù)焊實(shí)芯焊絲、高強(qiáng)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(shù)含量產(chǎn)品是鐵路機(jī)車車輛用焊接材料的主要方向。
參考文獻(xiàn)：
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