解决方案

近年来，随着中国铁路线路改造及运力需求的提升，国内铁路机车车辆进入快速更新期，整个“十三五”期间，国内铁路机车车

辆市场需求仍将保持上升趋势。同时基础设施互联互通是“一带一路”建设的优先领域，“一带一路”的发布进一步推动了轨道交通行业的发展。为适应机车车辆工业跨越式发展的需要，国内铁路客车及城市轨道车辆制造业也正在积极进行全面技术装备改造和产品的技术升级，激光切割和激光焊接是其生产制造的关键技术之一。

 

“十二五”期间，由于不锈钢车体存在着密封性差、焊接变形大等问题，使得国家在大力发展高速轨道客车时选择了生产成本更高、安全性能相对较低的铝合金车体。随着“十三五”期间我国对轨道车辆需求量的进一步增加，不锈钢车体在制造成本等方面的优势将得到重视。与传统焊接技术不同，由于激光具有优良的传输和聚焦特性，可以将全部的能量集中于很小的区域，因此，激光焊接时能量高度集中，具有高速度、高精度、高质量、低变形、易控制等独特优势，被认为是21世纪最有发展潜力的焊接方法之一。

 

激光加工技术是机车制造行业中近些年最重要的制造技术方法，对机车制造工艺水平的提升起着极大的推动作用。华工激光智能装备事业群将多年积累的激光切割技术进行创新升级，推出高效专业的机车制造行业解决方案，将铁路机车制造技术推向新时代。

 

方案推荐：

传统焊接方式与激光焊接比较

 

不锈钢车体的激光焊接

不锈钢车体的使用日趋广泛：

● 美国和法国早在20世纪30年代就开始使用不锈钢制造列车车体。 

● 日本川崎重工业公司的兵库工厂，在不锈钢铁道车辆的焊接中，正式引进了激光焊接，使作业提高20%-30%，成本降低20%-30%。 

● 2003年7月，长春轨道客车股份有限公司研制了首例不锈钢城市轨道客车，该车采用鼓形车体整体点焊结构，它标志着我国城市轨道车技术实现了由碳钢车体向不锈钢车体的成功跨越。

● 国内长春车辆厂、四方以及株洲电力机车等单位已经开展了不锈钢车体的激光焊接技术前期研究，并已开始实际应用。

 

不锈钢焊接性能主要受以下两点物理性能制约：

● 热膨胀系数大 

热膨胀系数约为碳钢的1.5倍，使得焊接时同样的热量，其变形比普通钢材大得多。 

● 热导率低 

热导率约为普通碳钢的1/3，因此焊接产生的热量不能很快散失，大量的热量聚集在焊缝区域。 

由此得知，不锈钢焊接适合采用热输入量小的焊接方法来进行焊接，就是激光焊接。 

 

我们提供的方案

1. 针对不锈钢车体典型接头（对接、搭接、角接），开展了激光焊接工艺优化与接头性能评定工作，制定了激光焊接工艺规程（WPS）；

2. 论证不锈钢车体主要构件（侧墙、门框）激光焊接的工艺可行性。 

 

激光-电弧复合焊

● 高适应性：有利于降低对间隙、对中、错边的敏感性，改善焊缝成型、降低气孔数量和冶金裂纹的控制；

● 高效率：电弧的辅助加热，可提高激光焊接速度；激光引导电弧，可实现高速焊接；

● 提高熔深：获得更大单道焊接熔深；

● 低成本：较低功率激光复合一定电流的电弧可获得高功率等级激光的焊接熔深。

 

激光切割

传统CO₂激光切割机通常只能切割12mm以下厚度的不锈钢和8mm以下铝合金，采用华工法利莱公司SuperCut切割技术，可以轻松切割20mm的不锈钢和铝合金。

‍● 亮面切割：毛刺极少，粗糙度小，更好的切割质量和垂直度。

● 多样化的板材选择：标准切割模式和SuperCut模式任意切换，可以实现仅用一台设备就能对不同厚度不同材料实现高质量切割。‍

● 智能切割系统：切割气体自动控制、自动调焦、可扩展自动上下料机构及料库单元。

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