軌道交通是尤為重要的一項公共交通方式,并且具有較大的客運量,對改善交通狀況具有重要作用。軌道交通通常指的是城市軌道交通,其中包含輕軌、地鐵以及現(xiàn)代有軌電車,對改善城市交通狀況,促進城市經(jīng)濟發(fā)展等均具有不可替代的作用。
軌道交通裝備制造具備國際競爭力,是中國先進制造的代表之一。中國軌道交通裝備制造業(yè)是創(chuàng)新驅(qū)動、智能轉(zhuǎn)型、強化基礎(chǔ)、綠色發(fā)展的典型代表,是我國高端裝備制造領(lǐng)域自主創(chuàng)新程度最高、國際創(chuàng)新競爭力最強、產(chǎn)業(yè)帶動效應(yīng)最明顯的行業(yè)之一,特別是在高速動車組和大功率機車方面,成就舉世矚目。
隨著軌道交通車體輕量化、防腐等要求的不斷提高,不銹鋼車體已逐步得到推廣使用。不銹鋼車體多為無涂裝車體,外觀質(zhì)量及商品化程度要求較高。目前,不銹鋼車體多采用以電阻點焊為主、脈沖MAG焊為輔的焊接工藝。由于電阻點焊壓痕降低了車體的外觀質(zhì)量,同時電阻點焊車體結(jié)構(gòu)密封性差,生產(chǎn)效率不高,成為不銹鋼車體側(cè)墻結(jié)構(gòu)制造中存在的主要問題,為此,提出了采用激光疊焊取代電阻點焊的方法。
激光焊接是一種高能束焊接方法,焊接接頭質(zhì)量穩(wěn)定、焊接速度快、焊接變形小,提高了不銹鋼車體的密閉性和整體剛度;激光疊焊技術(shù)是通過控制激光束在熔入下板某一深度時停止發(fā)射激光,實現(xiàn)外觀美觀,滿足車體強度設(shè)計標準要求。采用激光焊技術(shù)進行車體結(jié)構(gòu)焊接是不銹鋼軌道車輛制造技術(shù)的一次變革。對于部分熔透激光疊焊技術(shù),經(jīng)過幾年的系統(tǒng)研發(fā),已經(jīng)完成了焊接變形、接頭熔深、熔寬及抗拉強度的變化規(guī)律,激光疊焊結(jié)構(gòu)特征與疲勞特征等關(guān)鍵問題,激光焊接過程質(zhì)量檢測與控制,激光焊參數(shù)與壓緊力參數(shù)協(xié)調(diào)控制,以及激光焊車體結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計等的研究。將軌道交通車體焊接中的大多數(shù)作業(yè)改為激光焊接,作業(yè)速度可提高20%~30%。通常,每輛軌道交通車體實施7000~8000處焊點,而經(jīng)點焊的加工表面需要后續(xù)加工,耗費作業(yè)時間,激光焊改善了這方面的問題。
軌道交通裝備從所應(yīng)用的領(lǐng)域來分類,可分為客運、貨運鐵路裝備和城市軌道交通裝備。軌道交通作為軌道、公路、水路、航空和管道五大交通運輸方式之一,在交通運輸結(jié)構(gòu)中占據(jù)重要地位,它的市場規(guī)模非常巨大。
客運由于工藝的一些要求,它們的箱體主要是通過一些大型設(shè)備擠壓成型。用到焊接最多的是貨運。貨運火車焊接最多的地方莫過于火車車廂板的焊接。火車車廂板的組成和汽車車廂板類似,它也是由前板、后板、側(cè)板、底板組合而成。
前后板的焊接主要用的是機器人搭配激光跟蹤系統(tǒng)的尋位功能就可以解決;側(cè)板主要以長焊縫為主,主要用到的是機器人搭配焊縫跟蹤系統(tǒng)和外部軸協(xié)同的實時跟蹤功能。目前這些解決方案我們創(chuàng)想都是可以實現(xiàn)的。