对轨道车辆碳钢车体电阻点焊工艺研究

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1、轨道车辆碳钢车体电阻点焊工艺研究1姜芳，沈洪娟（长春轨道客车股份有限公司，吉林长春130062）摘要：介绍了电阻点焊的应用及碳钢点焊工艺的研究现状，采用电阻点焊工艺对轨道车辆碳钢车体中侧墙钢结构进行焊接试验，针对电弧焊和电阻点焊两种焊接工艺生产的侧墙部件在外观质量、部件尺寸控制、平面度指标及生产效率方面进行对比分析。关键词：机械制造工艺与设备；点焊；碳钢；轨道车辆ResearchonResistanceSpotWeldingTechnologyforCarbonSteelCarbodyofRailVehiclesJIANGFang,SHENHong

2、juan（ChangchunRailwayVehiclesCo.,Ltd.,Changchun130062,China）Abstract:Thispaperintroducestheapplicationofresistancespotweldingandtheresearchstatusofcarbonsteelspotweldingtechnology,theweldingexperimentwascarriedoutbytheresistancespotweldingtechnologyofcarbonsteelcarbodyinthelat

3、eralwallofrailwayvehicles,thispapercomparessidewallforresistancespotweldingofcarbonsteelinrailwayvehicleswithsidewallforthearcweldingtechnologyinquality,sizecontrolofparts,flatnessindexandtheproductionefficiency.Thisstudylaidafoundationontheapplicationandpopularizationofresist

4、ancespotweldingtechnologyforcarbonsteelcarbodyofrailvehicles.Keywords:Mechanicalmanufacturetechnologyandequipment,spotwelding,carbonsteel,railvehicles1前言我国轨道交通事业的迅速发展，给铁路车辆的生产带来了前所未有的机遇，同时也给车辆制造业提出了更高的品质要求。车辆焊接技术作为车辆制造的关键技术之一，越来越受到人们的关注。[1]电阻点焊是焊接技术的一个重要分支，随着焊接技术的不断发展，电阻点焊技术已日

5、益成熟。它具有生产效率高，焊接变形小，劳动条件好，不需另加焊接材料，操作简便，易实现机械化等优点，在轨道交通、航天制造及汽车工业等领域得到广泛应用。轨道车辆车体钢结构按材质分主要有3种：碳钢车体、不锈钢车体和铝合金车体。其中不锈钢车体主要采用电阻点焊工艺，而碳钢车体和铝合金车体以电弧焊工艺为主。电弧焊作业过程中伴随着弧光、烟雾、粉尘、噪声等危害因素，施工作业环境较差，焊接变形大，部件需要焊后调修、工序较复杂，焊缝需要打磨处理，劳动强度比较大。而与弧焊相对比，电阻点焊加热时间较短，热量比较集中，热影响区较小，变形与应力较小，可实现自动化生产，降低劳动

6、强度。鉴于电阻点焊的特点，期望找到适合轨道车辆碳钢车体的电阻点焊工艺以提升轨道车辆碳钢车体的制造水平。作者简介：姜芳，女，国际焊接工程师，研究方向为不锈钢和碳钢车体工艺和焊接；E-mail：zhengyangjiayou@163.com。12碳钢点焊工艺的研究现状目前轨道车辆碳钢车体钢结构基本为低碳钢材质，低碳钢的含碳量低于0.25%。其电阻率适中，需要的焊机功率不大；塑性温度区宽，易于获得所需的塑性变形而不必使用很大的电极压力。碳与微量元素含量低，无高熔点氧化物，一般不产生淬火组织或夹杂物；结晶温度区间窄、高温强度低、热膨胀系数小，因而开裂倾向小

7、。这类钢具有良好的焊接性，其焊接电流、电极压力和通电时间等工艺参数具有较大的调节范围。电阻点焊工艺在实际生产中普遍应用于不锈钢材料。[2]国内对于碳钢点焊的研究不是很多，宁海石和韩晓辉采用双面自动点焊和自动单面点焊两种电阻点焊工艺对轨道车辆碳钢车体侧墙骨架和侧墙板进行焊接试验，并进行对比分析。有关碳钢点焊工艺的研究主要集中在以下方面：1）数学模型建立方面，这种研究偏向于基础性和理[3][4]论性。在温度场和应力场的模拟及点焊过程的模型化控制等理论方面。2）对于低碳钢电阻点焊的相关质量控制的研究，这一类研究往往是通过点焊过程的观测来提出对于点焊的相关

8、质量控制。3）从实践角度对于低碳钢电阻点焊的相关工艺及改进等进行归纳研究。这一类研究往往是直接的点焊实践作业人[5]员，根