隨著我國城市規(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(yùn)送乘客的重要工具，車輛的數(shù)量、品種和質(zhì)量、技術(shù)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(jìn)的技術(shù)也在軌道交通車輛制造中得到了廣泛應(yīng)用。特別在焊接領(lǐng)域，先進(jìn)的機(jī)器人弧焊技術(shù)、激光焊技術(shù)、攪拌摩擦焊技術(shù)等均已得到了廣泛應(yīng)用。其中，激光焊接技術(shù)在城軌不銹鋼車體制造過程中更具有得天獨(dú)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(shù)在城軌車輛應(yīng)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(yù)熱漲見識！ 
 

     那么，激光焊接到底在城軌車輛制造中應(yīng)用如何？小編特地走訪了在行業(yè)中激光焊接技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用領(lǐng)先的中車青島四方機(jī)車股份有限公司（以下簡稱“中車四方”），采訪了中車首席技術(shù)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(cè)墻主要采用骨架加蒙皮的結(jié)構(gòu)，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(diǎn)焊技術(shù)。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(diǎn)焊雖有效減小了車體的焊接變形，但焊點(diǎn)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(cè)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(qiáng)度性能高等優(yōu)點(diǎn)，不僅提高了城軌車輛的結(jié)構(gòu)強(qiáng)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(lǐng)域?qū)Σ讳P鋼車體激光焊接技術(shù)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(shù)。中車四方軌道車輛激光焊接技術(shù)的工程化應(yīng)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(fù)雜成形件研制、基礎(chǔ)試驗(yàn)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(shù)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(bǔ)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(shí)現(xiàn)了無涂裝不銹鋼車輛應(yīng)用于時速200 km干線客車領(lǐng)域的重大突破，激光焊接技術(shù)的應(yīng)用達(dá)到國際領(lǐng)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(shí)現(xiàn)激光焊接技術(shù)在軌道車輛制造業(yè)中的全面應(yīng)用。

產(chǎn)學(xué)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(diǎn)向記者介紹了中車四方于2016年引進(jìn)的伊薩激光焊設(shè)備。他強(qiáng)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(jìn)的自適應(yīng)控制技術(shù)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(shí)現(xiàn)自適應(yīng)的速度/功率控制。

        第三，具有激光熔深監(jiān)測技術(shù)。

        另外，具有基于PC的實(shí)時過程控制器，可以管理所有焊接和運(yùn)動子系統(tǒng)的運(yùn)作；控制全部焊接過程，從起始到結(jié)束；在人機(jī)界面HMI上提供系統(tǒng)狀態(tài)更新；推送實(shí)時參數(shù)和質(zhì)量數(shù)據(jù)至HMI，用以使用和歸檔；先進(jìn)的自適應(yīng)控制模式改變焊接過程的變量，以對應(yīng)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(hù)和其他需要安全操作激光的設(shè)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(yīng)用與研究，我的體會是：激光焊接的難點(diǎn)與關(guān)鍵點(diǎn)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(jìn)，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(guān)鍵因素。”激光焊系統(tǒng)中配備的優(yōu)異的工藝控制技術(shù)以及實(shí)時過程控制和熔深監(jiān)測等技術(shù)為保證焊接質(zhì)量奠定了堅實(shí)基礎(chǔ)，同時中車四方技術(shù)團(tuán)隊在焊前的工藝改進(jìn)、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(guān)鍵因素。

        對于激光焊在城軌車輛未來的應(yīng)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(guān)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(jìn)技術(shù)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(qiáng)？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(shù)特點(diǎn)。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(xì)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：

• 配備先進(jìn)的自適應(yīng)焊接工藝控制系統(tǒng)：實(shí)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(shí)現(xiàn)100%全自動目視檢查并記錄質(zhì)量報告。

• 配備先進(jìn)的主焊接過程控制系統(tǒng)：

• 可配備友好的人機(jī)界面HMI

• 可根據(jù)客戶需求配備先進(jìn)的激光發(fā)生器