解決方案

近年來，隨著中國鐵路線路改造及運力需求的提升，國內鐵路機車車輛進入快速更新期，整個“十三五”期間，國內鐵路機車車

輛市場需求仍將保持上升趨勢。同時基礎設施互聯(lián)互通是“一帶一路”建設的優(yōu)先領域，“一帶一路”的發(fā)布進一步推動了軌道交通行業(yè)的發(fā)展。為適應機車車輛工業(yè)跨越式發(fā)展的需要，國內鐵路客車及城市軌道車輛制造業(yè)也正在積極進行全面技術裝備改造和產品的技術升級，激光切割和激光焊接是其生產制造的關鍵技術之一。

 

“十二五”期間，由于不銹鋼車體存在著密封性差、焊接變形大等問題，使得國家在大力發(fā)展高速軌道客車時選擇了生產成本更高、安全性能相對較低的鋁合金車體。隨著“十三五”期間我國對軌道車輛需求量的進一步增加，不銹鋼車體在制造成本等方面的優(yōu)勢將得到重視。與傳統(tǒng)焊接技術不同，由于激光具有優(yōu)良的傳輸和聚焦特性，可以將全部的能量集中于很小的區(qū)域，因此，激光焊接時能量高度集中，具有高速度、高精度、高質量、低變形、易控制等獨特優(yōu)勢，被認為是21世紀最有發(fā)展?jié)摿Φ暮附臃椒ㄖ弧?/span>

 

激光加工技術是機車制造行業(yè)中近些年最重要的制造技術方法，對機車制造工藝水平的提升起著極大的推動作用。華工激光智能裝備事業(yè)群將多年積累的激光切割技術進行創(chuàng)新升級，推出高效專業(yè)的機車制造行業(yè)解決方案，將鐵路機車制造技術推向新時代。

 

方案推薦：

傳統(tǒng)焊接方式與激光焊接比較

 

不銹鋼車體的激光焊接

不銹鋼車體的使用日趨廣泛：

● 美國和法國早在20世紀30年代就開始使用不銹鋼制造列車車體。 

● 日本川崎重工業(yè)公司的兵庫工廠，在不銹鋼鐵道車輛的焊接中，正式引進了激光焊接，使作業(yè)提高20%-30%，成本降低20%-30%。 

● 2003年7月，長春軌道客車股份有限公司研制了首例不銹鋼城市軌道客車，該車采用鼓形車體整體點焊結構，它標志著我國城市軌道車技術實現(xiàn)了由碳鋼車體向不銹鋼車體的成功跨越。

● 國內長春車輛廠、四方以及株洲電力機車等單位已經開展了不銹鋼車體的激光焊接技術前期研究，并已開始實際應用。

 

不銹鋼焊接性能主要受以下兩點物理性能制約：

● 熱膨脹系數(shù)大 

熱膨脹系數(shù)約為碳鋼的1.5倍，使得焊接時同樣的熱量，其變形比普通鋼材大得多。 

● 熱導率低 

熱導率約為普通碳鋼的1/3，因此焊接產生的熱量不能很快散失，大量的熱量聚集在焊縫區(qū)域。 

由此得知，不銹鋼焊接適合采用熱輸入量小的焊接方法來進行焊接，就是激光焊接。 

 

我們提供的方案

1. 針對不銹鋼車體典型接頭（對接、搭接、角接），開展了激光焊接工藝優(yōu)化與接頭性能評定工作，制定了激光焊接工藝規(guī)程（WPS）；

2. 論證不銹鋼車體主要構件（側墻、門框）激光焊接的工藝可行性。 

 

激光-電弧復合焊

● 高適應性：有利于降低對間隙、對中、錯邊的敏感性，改善焊縫成型、降低氣孔數(shù)量和冶金裂紋的控制；

● 高效率：電弧的輔助加熱，可提高激光焊接速度；激光引導電弧，可實現(xiàn)高速焊接；

● 提高熔深：獲得更大單道焊接熔深；

● 低成本：較低功率激光復合一定電流的電弧可獲得高功率等級激光的焊接熔深。

 

激光切割

傳統(tǒng)CO₂激光切割機通常只能切割12mm以下厚度的不銹鋼和8mm以下鋁合金，采用華工法利萊公司SuperCut切割技術，可以輕松切割20mm的不銹鋼和鋁合金。

?● 亮面切割：毛刺極少，粗糙度小，更好的切割質量和垂直度。

● 多樣化的板材選擇：標準切割模式和SuperCut模式任意切換，可以實現(xiàn)僅用一臺設備就能對不同厚度不同材料實現(xiàn)高質量切割。?

● 智能切割系統(tǒng)：切割氣體自動控制、自動調焦、可擴展自動上下料機構及料庫單元。

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