隨著我國城市規(guī)模的不斷擴大，城市經(jīng)濟的快速發(fā)展和現(xiàn)代化水平的不斷提高，軌道交通已成為我國各城市公共交通體系的最佳選擇。而作為城市軌道交通中運送乘客的重要工具，車輛的數(shù)量、品種和質(zhì)量、技術水平直接影響著城市軌道交通的發(fā)展規(guī)模和速度。因此各種先進的技術也在軌道交通車輛制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銹鋼車體制造過程中更具有得天獨厚的優(yōu)勢，必將成為未來焊接之利器！
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面這個激光焊接視頻，先預熱漲見識！
那么，激光焊接到底在城軌車輛制造中應用如何？小編特地走訪了在行業(yè)中激光焊接技術開發(fā)與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家，中車四方高級主任工藝工藝師韓曉輝先生。
目前，我國以地鐵車輛為代表的城軌車輛的車體材料主要以不銹鋼為主。不銹鋼車體側墻主要采用骨架加蒙皮的結構，骨架與蒙皮之間采用搭接焊。不銹鋼車體材料不適合弧焊，目前主要采用電阻點焊技術。由于不銹鋼車體不需要涂裝，因而對車體的表面質(zhì)量要求較高。電阻點焊雖有效減小了車體的焊接變形，但焊點處存在明顯的壓痕，降低了車體外觀質(zhì)量。然而通過控制激光焊的工藝參數(shù)，則可以使側墻外板表面沒有焊接痕跡，大大改善了車體的焊接質(zhì)量。激光焊與傳統(tǒng)的電弧焊和電阻焊相比，具有接速度快，生產(chǎn)效率高，焊縫和熱影響區(qū)窄，焊接變形小，焊接接頭強度性能高等優(yōu)點，不僅提高了城軌車輛的結構強度和整體剛度，而且大大提升了車輛的舒適性、安全性和美觀性，從而為乘客營造更舒適、安全的乘坐環(huán)境。因此，在軌道交通領域?qū)Σ讳P鋼車體激光焊接技術的研究已受到越來越多的重視。
據(jù)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于2010年，歷經(jīng)七年研發(fā)歷程，先后完成了復雜成形件研制、基礎試驗研究、核心部件工藝開發(fā)、激光焊縫質(zhì)量評價、超聲波檢測技術開發(fā)以及不銹鋼激光焊車輛研制。2013年4月推出國內(nèi)首列工業(yè)化生產(chǎn)的北京14號線A型激光焊地鐵列車，填補了國內(nèi)空白；2015年底完成國內(nèi)首輛無涂裝干線不銹鋼激光焊客車，實現(xiàn)了無涂裝不銹鋼車輛應用于時速200 km干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月推出大鼓形斷面全激光焊接效果的青島地鐵11號線車輛，為國內(nèi)首列B型激光焊城軌列車；后續(xù)還將陸續(xù)推出青島2號線、13號線、1號線共計千余輛激光焊車輛產(chǎn)品，實現(xiàn)激光焊接技術在軌道車輛制造業(yè)中的全面應用。
產(chǎn)學研一體協(xié)作，保障激光焊接質(zhì)量安全
目前中車四方已擁有意大利RTM、ESAB、德國SMC等四套激光焊接系統(tǒng)，建立了兩條激光焊車輛生產(chǎn)線。韓主任重點向記者介紹了中車四方于2016年引進的伊薩激光焊設備。他強調(diào)了該激光焊系統(tǒng)在焊接工藝控制方面的顯著優(yōu)勢。
第一，先進的自適應控制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(jù)坡口情況調(diào)節(jié)必要的焊接參數(shù)；檢測并保持焊接參數(shù)在焊接工藝（WPS）允許的范圍內(nèi)；掃描焊縫表面的形狀和質(zhì)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(xiàn)自適應的速度/功率控制。
第三，具有激光熔深監(jiān)測技術。
另外，具有基于PC的實時過程控制器，可以管理所有焊接和運動子系統(tǒng)的運作；控制全部焊接過程，從起始到結束；在人機界面HMI上提供系統(tǒng)狀態(tài)更新；推送實時參數(shù)和質(zhì)量數(shù)據(jù)至HMI，用以使用和歸檔；先進的自適應控制模式改變焊接過程的變量，以對應工件狀況的變化；安全管理所有系統(tǒng)互鎖，碰撞傳感器，故障保護和其他需要安全操作激光的設備。
在城軌車輛制造中，雖然激光焊的優(yōu)勢明顯，但確保激光焊的焊接質(zhì)量并不是一個簡單的問題。正如韓曉輝主任所說：“經(jīng)過這幾年的應用與研究，我的體會是：激光焊接的難點與關鍵點不僅僅在于焊接本身，單件質(zhì)量與裝備精度的提升，組裝方式的改進，焊后的智能化檢測都是獲得高質(zhì)量產(chǎn)品必不可少的關鍵因素。”激光焊系統(tǒng)中配備的優(yōu)異的工藝控制技術以及實時過程控制和熔深監(jiān)測等技術為保證焊接質(zhì)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、焊后的質(zhì)量檢測方面所做的研究與探索，也是保證激光焊接質(zhì)量的關鍵因素。
對于激光焊在城軌車輛未來的應用，韓曉輝主任提到：“目前我們用激光焊解決的是‘面子問題’，未來我們將用激光焊來解決關鍵零部件的品質(zhì)問題。”我們也期待，未來能有越來越多的先進技術出現(xiàn)，助力我國軌道交通乃至整個制造業(yè)的快速發(fā)展。
小編推薦
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(chǎn)品都有各家的優(yōu)勢和自己的技術特點。為此，為了比較公平、公正的為廣大焊粉朋友推薦好的產(chǎn)品，小編向大家推薦文中提到的ESAB激光焊接系列解決方案產(chǎn)品。由于ESAB激光焊接系列解決方案內(nèi)容很多，小編不做詳細的介紹，只做簡單的功能性概括。
ESAB激光焊接系列產(chǎn)品能夠做到：
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配備先進的自適應焊接工藝控制系統(tǒng)：實現(xiàn)焊前坡口跟蹤和測量；焊中焊接工藝監(jiān)控；焊后焊縫幾何尺寸測量并自動評估缺陷。實現(xiàn)100%全自動目視檢查并記錄質(zhì)量報告。
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配備先進的主焊接過程控制系統(tǒng)：
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可配備友好的人機界面HMI
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可根據(jù)客戶需求配備先進的激光發(fā)生器
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