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铁路货车焊接技术的发展

2009-09-0914:20:01来源：中华铁道网

一、货车焊接技术的发展

20世纪50年代初，我国开始仿制货车，首先仿制C1型30t敞车，采用铆接钢底架，钢骨木板车体。随着现代工业生产的需要和科学技术的蓬勃发展，焊接技术的不断进步，将焊接引入到机车车辆的制造和修理上，逐渐用焊接结构代替了铆接结构，货车从钢木混合结构进入全钢结构。先后制造了敞车、平车、棚车、罐车、漏斗车以及长大特种车等。

焊接作为工艺手段，要在熔池凝固的短时间内通过“微冶金”完成焊缝，并要一次成功，这就不能不对母材进行分析研究，对焊接材料进行选择，对工艺参数进行试验优选，对焊接设备、装备进行选择，对焊工进行培训等诸多方面，才能焊出符合要求的焊接接头。

1.货车用材料的发展

车辆用钢材在20世纪50～70年代，采用Q235普通碳素结构钢，采用以J422为代表的结构钢焊条焊接。到80年代后期，开发了屈服强度为295MPa的Cu-P合金系09CuPTiRe耐候钢，以及屈服强度为345MPa的Cu-PCr-Ni合金系的09CuPCrNi耐候钢。推行采用CO2气体保护实芯焊丝焊接。进入21世纪后，不同于Cu-P-Cr-Ni高耐候钢成分体系，屈服强度级别为400MPa、450MPa、500MPa、550MPa高强度高耐候钢系列问世，开始采用药芯焊丝焊接。其中Q450NQR1钢已经广泛用于70t、80t级货车制造，为货车增加载重提供了条件。2005年开始，采用耐候性能更好的铝合金和TCS经济型铁素体不锈钢，新材料的采用对焊接装备、焊接工艺提出了新的要求。

2.焊接装备的发展

焊接装备包括焊接设备、焊接辅机具和切割设备。在20世纪60～70年代各工厂一般只有手工交流焊机和手工直流焊机；到70~80年代有了少量气体保护焊机和埋弧焊机；90年代开始气体保护焊机、埋弧焊机数量大幅上升；2000年后采用数字化焊机、焊接专机、焊接机器人等先进设备。比如敞车侧墙、端墙用上了焊接专机，C80B型不锈钢敞车的焊接采用数字化焊机、焊接机器人焊接等。下料工序，在60～80年代采用剪板机下料和手工氧乙炔切割，从90年代开始则采用数控火焰切割机、数控等离子切割机、精细等离子切割机、激光切割机等自动化设备。

3.焊接技术的发展

在20世纪60～70年代，车辆焊接采用焊条电弧焊方法及少量埋弧焊方法焊接，到70年代末期开始试用效率高、焊接变形小的CO2气体保护焊方法，到80年代在各货车新工厂广泛采用CO2气体保护焊工艺。90年代末期开始推广采用飞溅小、外观成形好的富氩混合气体保护焊方法，焊接生产率和产品质量大大提升。2000年后由于新材料、新技术的应用，促进了MIG焊、MAG焊、TIG焊等焊接方法在货车行业的应用。

随着新材料的应用和产品质量要求的提高，对焊接质量的可靠性提出了更高的要求。为减少制造过程中人为因素的影响，降低工人的劳动强度，提高焊接生产效率，确保焊接质量的稳定，促使货车行业全面提升焊接工艺制造水平，铁道部运输局“以装备保工艺，以工艺保质量，以质量保安全”的指导方针，要求提升货车制造工艺水平，并以运装货车[2004]285号文件对货车制造企业提出车体钢结构关键部位须采用自动化焊接，因而必须提高车辆部件的下料精度、组装精度。铁道部装备部以运装货车[2006]399号文件对敞车的长直焊缝规定采用自动焊。货车企业大力推广先进的自动、半自动的下料工艺、焊接工艺和焊接专机，自动线或柔性生产线，焊接机器人和各种不同水平的低成本生产流水线，全面提升了货车制造焊接自动化水平，货车自动化焊接向前迈进一大步。接着装备部又提出精益制造的理念。各制造工厂循序渐进的按照运装货车400号等文件的技术要求进行敞车生产制造，在工艺试验研究、工艺装备、焊接工艺、焊接质量控制等方面加大投入和改进，敞车的制造质量稳步提升。

4焊接技术应用举例

数控切割下料技术的应用机器人、焊接专机焊接的必要条件是工件下料组装精度高，如果没有很好的组装精度，就难以实现自动化焊接技术，因此广泛采用数控下料技术,半自动和全自动“氧－特利气”切割，数控精细等离子切割，水下等离子切割，激光切割，极大的提高了下料精度，为组装焊接打下良好的基础。