B型铝合金地铁车厢侧墙制造技术及焊接工艺分析

郭有东 王桂香

摘要：随着交通业的不断发展，地铁的出现为人们的出行带来了方便，其制造技术的好坏，在一定程度上影响着人们出行的安全。因此，本文首先分析了侧墙制造技术，其次阐述了侧墙板自动焊接工艺，最后对侧墙模块组焊工艺进行了总结。

关键词：B型铝合金;地铁车厢;侧墙制造技术;焊接工艺

1.侧墙制造技术概述

在整个地铁车厢组装中，B型铝合金侧墙的制造品质尤为重要，其不仅关系着整个车体的组装情况，还在一定程度上影响着地铁的运行状况。通常情况下，地铁的侧墙由十个分块模板构成，与底架、车顶、端墙等部分连接起来后，就完成了车体的组装[1]。在模块化侧墙制造技术过程中，其主要有多个组成，除了含有机械加工、各种焊接技术之外，还包括对侧墙表面的处理技术和焊缝的检测等。在对体积较大的侧墙板进行焊接时，为了简化施工过程，可以在焊接工作完毕之后，根据其具体需要对材料进行切段，之后在对侧墙上的窗口大小进行优化，提高侧窗的准确度，以此提升自动焊接工作的施工品质。另外，在对分块侧墙进行焊接时，为了提高操作的效率，施工人员可以使用可翻转组焊胎的方法，对于其焊接过程中出现的焊缝，最好进行一次壓紧、焊接，避免因焊缝影响到部件装配的品质，以此提高模块化侧墙装配的效果和效率。下图为其制造技术操作流程图。

2.侧墙板自动焊接工艺分析

在进行侧墙板自动焊接时，需要将四个大面积的材料焊接在一起，在其焊接过程中，为了能够提升铝合金侧墙板的焊接质量，需要将其所有的焊缝进行控制，因此，其焊接人员可以使用IGM焊接机械手完成操作，以此提高侧墙板自动焊接工艺的效率。另外，与钢相比，铝合金的线膨胀系数较大，是其的3倍，在其凝固过程中，其体积的收缩率能够上升6.5%，导致在焊接过程中侧墙板材料出现变形，影响最终的焊接质量。另外，一旦其材料的变形程度达到一定限值，就会导致部件损害，造成资源的浪费。所以，在进行铝合金侧墙板焊接时，一定对其变形标准进行控制，以此提高侧墙板自动焊接工艺的有效性。

为了能够将侧墙板自动焊接工艺的作用充分发挥出来，在对其外轮廓进行设计时，一定要结合空气动力学的特点，将其外观设计成圆弧状的结构，以此降低地铁在运行过程中的空气阻力，提高其车体运行的速度;在侧墙板中，为了能够方面座椅和侧门的安装，通常情况下都会在其内侧设置C形槽。在本文中，为了降低焊接变形情况的出现，将其焊接工艺与其最佳的实际方案相结合，以此确保其焊接的尺寸与侧墙板外轮廓弧度所需要的大小一致，其具体的焊接流程如下图所示。在对其侧墙板的焊接中，IGM机械手焊接技术是其常用的技术之一，因为其技术能够对热输入的参数进行调节，以此找到适合焊接要求的温度，降低焊接变形问题出现的概率。在对侧墙板的焊缝进行填充时，避免出现遗漏现象，可以从中间以此向两边进行，对于长且大的焊缝，可以从一端逐渐向两一端推移，让其释放出相应的焊接应力，从而确保焊接变形的均匀程度能够达到一致。

3.侧墙模块组焊工艺分析

通过对B型铝合金地铁车厢侧墙的结构进行分析之后，发现其是由侧墙板和左右门立柱焊接组成的。但在其焊接过程中，经常受到客观因素的影响，这就导致了问题的出现，其主要表现在出现错边、焊缝没有完全填充完整、侧壁熔合不佳等方面，而这些问题就会成为阻碍侧墙焊接品质提高，进而影响到地铁的运行状况。另一方面，铝合金自身存在的特点，也会是其焊接过程出现问题，一旦热输入值小于其需要的参数，就会导致其熔合的效果较差;如果在焊接前，其装配间隙或电弧没有达到焊接的标准，就可能出现未焊透或熔合效果较差的问题。除此之外，在焊接过程中如果其电流、电压等数值没有达到设计要求，就会造成热输入不够或过多，做种影响焊缝成形的品质。另外，焊接参数、组装品质等任何一个步骤没有达到焊接标准，也会对其熔合造成不利的影响。因此，要想让焊缝熔合的品质得到提升，就需要对其焊接热输入进行优化，同时提高焊前装配质量，其具体对策如下所示：

首先，在装配完成之后，为了提高点固焊接的品质，在对其操作之前需要在待焊位置放置2毫米的不锈钢板，以此确保侧墙组装的间隙能够达到焊接的标准;其次，提高焊接热输入的标准，是其电流能够达到230A，同时对其电弧电压进行调节，以此优化焊接工艺的参数;然后，对焊接速度进行把控，为了能够使能够达到焊接的要求，其速度最好不要超过95cm/min，另外，要想提高其相关参数的合适度，需要对其电弧脉冲频率进行优化，进一步提高焊接热输入的品质[2];最后，在进行焊接前，对侧墙模块的材料进行检查，一旦发现出现质量问题，应及时调整，以此确保焊接过程的顺利进行。通过上述方法，能够在很大程度上解决侧墙组成焊接的部分问题，减少未焊透、熔合质量较差的问题，以此让其侧墙组成的焊接品质得到提升。

结论

终上所述，要想提高B型铝合金地铁车厢侧墙的生产品质，就必须加强对其技术进行创新和优化，尤其制造技术与焊接工艺方面，找出制造过程中的焊接操作其中可能出现的问题，究其原因，制定出了实施性较强的工艺对策，以此提升了侧墙的生产品质和焊接效率，希望能够为地铁的生产制造提供一些帮助。

参考文献：

[1]王洪波.B型铝合金地铁车辆的车体制造技术分析[J].科技创新与应用，2017，（13）：102.

[2]柳禹羿.城市B型地铁车辆气流模拟与舒适性评价[J].低温建筑技术，2018，40（7）：138-142.

中车南京浦镇车辆有限公司  江苏省南京市  210000