城轨车不锈钢车体的制造技术分析论文_金庆粮

城轨车不锈钢车体的制造技术分析论文_金庆粮

(天津中铁电气化设计研究院有限公司 天津 300250)

摘要:随着我国现代化程度的不断加深,我国已经有越来越多的城市开始引入城轨车作为一项基础的交通运输方式,城轨车的加入不仅减轻了城市交通的运输压力,而且对于城市的现代化建设具有十分重要的意义。为了保证城轨车能够更为安全的运行,除了需要在设计方面从多方面考虑,加强其抗拉强度,而且需要从城轨车的制造材料入手,选择较为坚硬分的材料作为车体的材料。通过调研可以看出,城轨车不锈钢车体具有强度高、重量轻、抗拉、耐磨能力抢的优势,本文主要对城轨车不锈钢车体的制造技术进行了详细分析,通过分析介绍了制造城轨车过程中的难点以及如何采用相应技术进行制造分析,通过本文的叙述,希望能够使城轨车更加安全、耐用。

关键词:城轨车;不锈钢车体;制造技术;分析

作为现代化城市中的一个必不可少的交通工具,城轨车对于减轻城市运输压力已经创造了无限的可能和优势,如何能够采用现有科学技术使城轨车的运行更加安全、可靠是我们每个人需要思考和关注的问题。由于城轨车承担着城市短途运输的任务,因此,其安全性显得尤为重要,城轨车车体主要包括铝合金材料和不锈钢材料这两种类型的材料,由于不锈钢具有强度高、抗腐蚀能力强、耐高温、价格低廉、易维护等优势被广泛使用在城轨车车体构造结构中,本文就不锈钢车体在制造过程中所遇到的问题进行详细论述,希望可以对城轨车更好地发展奠定坚实基础。

一、城轨车不锈钢车体的特点

通过查阅相关资料可以发现,城轨车不锈钢车体一般长约20米左右,宽3米左右,由于城轨车所选用的不锈钢为强度较高的钢,因此其耐腐蚀性以及耐高温性较好,本文以奥氏体不锈钢SUS3011为主要材料,并辅以奥氏体不锈钢SUS304材料作为主要使用材料进行介绍。城轨车不锈钢车体主要由底架、侧墙、顶盖、端墙及司机室五部分组成,内部空间较大,是一种较为宽阔的板式结构。底架包括承重的地板、侧墙以及各种零部件,侧墙和端墙均采用骨架式结构,采用这种结构一方面能够减轻城轨车所承受的重量,能够使其最大限度的节约材料,减轻车身重量,另一方面,骨架式结构具有很强的强度,能够使城轨车更加的坚硬;顶盖包括了车身的顶端,顶板、隔墙等相关零部件,采用不锈钢的材料制造顶板不仅能够使顶板具有较高的强度,而且能够使车身更加的美观;司机室采用的同样是骨架式结构,以及采用不锈钢作为材料进行司机室的装饰和装修。

二、城轨车不锈钢车体所采用的基本工艺

不锈钢车体之所以能够比铝合金车体的强度更大的原因一方面由于不锈钢钢体具有较高的强度,另一方面由于不锈钢车体的零部件较为复杂,而且其加工工艺较为复杂,除此之外,由于不锈钢车体在焊接过后不需要再次进行涂装,因此车体的质量将在很大程度上取决于零部件的质量以及焊接工艺。焊接作为车体加工过程中的一项最主要的工艺技术,对于城轨车不锈钢车体的质量具有十分重要的作用,在焊接过程中,主要分为以下三种形式的焊接。首先是点焊接,点焊接是城轨车不锈钢车体在加工、制造过程中所选择的最主要的焊接工艺,大部分零件的焊接都是采用点焊接的形式,对于不能够使用点焊接的零部件,我们通常采用MAG焊接工艺。其次是熔焊,熔焊的特点是采用小电流实现对某处的快速焊接,当我们需要对车体的某处进行快速焊接时,也就是说,当车体的某处零部件极易变形或者不能承受很高强度的焊接时,通常采用熔焊工艺,另外,需要指出的是,当采用熔焊工艺时,我们所选择的的焊丝通常为规格0.8、1.0的SS303LSi焊丝;最后,在焊接中最长选用的是激光焊接工艺,激光焊接在城轨车不锈钢车体中主要在焊接侧墙时所用。

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三、城轨车不锈钢车体制造的难点

城轨车不锈钢车体的制造经过几年发展已经逐渐形成了一套较为成熟的加工技术,但在加工中,由于不锈钢的特点,仍然会面临着机械加工以及焊接加工这两方面的困难,本文这以这两个大的方面为主进行不锈钢车体制造的难点介绍。

(1)机械加工方面的难点

机械加工是城轨车不锈钢车体在制造过程中所采用的一项最基本的加工技术,在机械加工过程中我们一方面需要防止刀具的振动和变形,另一方面需要选择适当的切割点对模具进行切割。不锈钢车体咋加工过程中对于车床的要求较高,因为不锈钢是一种极为特别的材料,在对其进行加工过程中,它对刀具的影响较大,极易造成刀具的损坏,除此之外,由于不锈钢碎屑脚软,因此并不轻易使其排除车床,长时间留在刀刃表面,容易刀具受到严重破坏,从而不利于加工过程的顺利进行,因此,我们在选择车床时,需要选择功率校对较大而且强度较强的车床。另外,在车床加工过程中,车床极易发生振动,震动的车床对于零件精确度而言具有不小的影响,为此,我们需要尽可能的减小车床各零部件之间的空隙,使每个零部件能够紧紧挨着,这样会降低车床的振动。

除了振动和刀具快慢之外,切削模具的位置同样非常关键,在进行模具切割前,我们需要牢记三个切削要点。第一,在切割初期,应当选择切削角度较大的前角,这样能够减轻振动,前角的选择通常要在12-30度之间;其次,后角要尽可能的小,后角越小其刀具磨损的程度就越低,其加工出来的零部件的强度就越大,通常而言,后角角度在6-8度之间;最后,在选择刀具时,刀具的摩擦系数要小于0.4,同时我们需要检查刀具外表面,不能有毛刺或者不规则的尺状出现,在加工过程中,如果刀具不能很顺畅的向前运动,我们需要退刀以减轻刀具所受到的磨损强度。

(2)焊接方面

焊接工艺主要有点焊接、熔焊以及激光焊接三种类型,在对城轨车不锈钢车体进行加工时,在焊接工艺方面我们需要注意的有以下几点:首先,点焊接是焊接工艺中最经常使用的一种工艺,在进行点焊接工艺使用时,我们需要从各种焊接实验中去掌握不同焊条对应的不同厚度的板子,如本文所采用的不锈钢材料,当板子的厚度大于三毫米时,我们不能焊接太多的裂纹,因此在操作过程中,需要加大点焊压力,尤其是熔核形成及冷却时的锻压力。激光焊接以及熔焊是一种焊接速度较快的焊接方式,在使用过程中,一方面需要注重对于焊接力度的使用,另一方面需要尽量的算准所要焊接的参数以及位置,一步到位是熔焊和激光焊接所需要的最为理想的效果。

四、结束语

随着我国城市工业化的不断加强,越来越多的现代化城市开始逐步建设而成,现代化城市中所必不可少的一项交通工具就是城轨车,城轨车不锈钢车体作为目前所使用的最为普遍的车体材料对于制造工艺的选择尤为关键,通过本文介绍,我们知道了在制造过程中所存在的难点,以及针对机械制造过程以及焊接过程该如何更好地使用工艺进行制造工作。

参考文献:

[1]王雪芳,蒋正光,袁立祥.城轨车辆不锈钢车体制造技术研究[J].电力机车与城规车辆,2012(3).

[2]刘政军,徐德昆.不锈钢焊接及质量控制[M].北京:化学工业出版社.2008.

[3]陈志强.大连金州线不锈钢车车体点焊工艺研究[J].机车车辆工艺, 2009(4).

作者简介:金庆粮(1985.11--);性别:男,籍贯:江西省高安市人,民族:汉族,学历:本科,毕业于江西省宜春市宜春学院;研究方向:机械设计制造。

论文作者:金庆粮

论文发表刊物:《电力设备》2018年第19期

论文发表时间:2018/10/14

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