這篇工業論文發表了鋁合金車頂自動焊焊接工藝及質量問題，鋁合金自動焊焊縫質量是很重要的，鋁合金自動焊焊縫質量至關重要。現以CRH6型200公里城際動車組為例，論文介紹了車頂自動焊焊接的常見問題。

　　關鍵詞：工業論文發表,鋁合金車頂,焊接工藝

　　鋁及鋁合金具有密度小、強度高和較高的延展性、易加工的性能，廣泛應用于航空、航天以及軌道車輛制造業。其中，A6N01牌號鋁合金既有較高的強度、優良的成形性能，又有良好的焊接性能，已廣泛用于中國鐵路車輛制造業和城市軌道交通設備制造業，是制造薄壁中空大型壁板型材的良好材料。焊接后，鋁合金強度均有一定程度的耗損，即焊后鋁合金強度低于焊前的。故焊接質量關系著車體結構整體強度和列車安全。而在鋁合金車體結構中，自動焊焊縫占焊縫總量的60%以上，且都為長直焊縫，集中在受力關鍵部位。

　　1鋁合金車頂焊接

　　1.1車頂結構

　　CRH6型動車車頂由5根長24米大型中空擠壓型材拼接組焊而成(如圖1)，型材成分為A6N01S，熱處理方式為T5。型材兩側邊緣形式分公芽、母芽兩種，接口形式為對接，帶永久性墊板(如圖2)。型材以車頂縱向中心線左右對稱分布。

　　1.2焊接工藝

　　為滿足焊后車頂尺寸要求，車頂自動焊分正面和反面自動焊兩步，分別在正裝工裝和反裝工裝上進行焊接。焊接流程為：先將型材在車頂正裝工裝上組裝好，使用kemmpi焊機進行正反兩面定位焊，焊后刨平正面定位焊，開坡口，清理焊道，再使用IGM自動焊焊機從一位端向二位端進行焊接;然后同時焊接外側兩道，再焊接中間兩道;焊完正面，將車頂吊運至反裝工裝，采用相同方式焊接反面。

　　1.3焊接設備

　　設備為Rti456型IGM焊機，擁有主副兩個機械手，兩把焊槍，可同時焊接。機械手前端構成為：探頭在前，焊槍在后，兩者相距80mm，中間為保護氣體出口。探頭通過激光掃描焊道(如圖3)，將焊道信息反饋給控制器，控制器提前調整焊槍位置，保證焊槍始終對準焊道根部。激光靈敏度高，可準確識別坡口形狀，保證了焊接質量。

　　2車頂常見質量問題

　　2.1焊縫焊偏

　　車頂自動焊跟蹤方式為激光跟蹤。車頂自動焊焊縫均為24米，焊機焊接量大，焊接產生的粉塵易吸附在激光頭前方的濾光片上，造成激光頭對坡口識別能力下降;點固焊縫坡口不直，坡口中心不居中、深度不夠，以及坡口清理不干凈，造成激光難以識別坡口形狀或識別的坡口形狀不對;坡口打磨方向不對，造成坡口過亮，紋路不符合要求。焊前應檢查濾光片，定期對激光探頭進行清潔;按工藝要求開坡口和打磨坡口;正式焊接前，先進行空走，確認設備對焊道坡口的識別情況;正式焊接過程中，配備兩名焊工分別觀察主副手焊槍的焊接狀態，若發現焊偏，立即停止焊接，避免出現大焊偏，增加返修量或產品報廢的情況。

　　2.2密集型氣孔

　　鋁合金焊縫氣孔主要是氫氣孔。氫在液體鋁和固態鋁的溶解度相差極大，而鋁導熱性極好，冷卻快，氫來不及逸出就會在焊縫里面形成氣孔。焊縫上的氣孔缺陷會減小結構承載橫截面的有效面積，并且在缺陷周圍會出現應力集中，降低焊縫強度。通常焊縫產生氣孔，主要原因是：電弧電壓不合理，焊槍角度不對，焊接環境濕度大、有風，焊件表面有水漬、油污等，坡口表面有氧化膜、未清理干凈，保護氣體不純，焊機長時間停止工作后冷空氣進入送氣管路里等。為了減少和避免氣孔缺陷，焊接時應使用采用合理的焊接參數，嚴格控制焊接環境，工件、坡口要采用丙酮、鋼絲輪清理干凈，使用純度達標的氣孔，焊前預送保護氣體。針對厚大件，可采用預熱方式延長熔池存在時間，使得氣體充分逸出。

　　2.3焊接裂紋

　　焊接裂紋是指金屬在焊接應力及其他致脆因素共同作用下，焊接接頭局部區域金屬原子結合力遭到破壞而形成新界面所產生的縫隙。焊接裂紋是焊接結構中危害性最大的缺陷，其減小焊接接頭有效工作截面、造成應力集中、泄露等。鋁合金車體不允許有任何裂紋缺陷。鋁合金車體焊接裂紋主要為熱裂紋。影響焊縫熱裂的因素有：鋁合金的化學成分，特別是低熔點化學元素S、P的含量過高，會增加熱裂傾向;焊接參數不合理;焊前焊道黑灰、油污清理不合格;接頭設計形式不科學;工件所受拘束力過大等。為了預防和避免焊接裂紋，可通過以下方式處理如改善接頭形式，制定高標準，選取低S低P的鋁合金，采取合理的焊接電流和焊接速度，焊前清理要到位，盡量降低焊接約束，合理安排焊接順序，焊后及時進行去除內應力處理。

　　3結論

　　鋁合金動車車頂型材焊接主要采用IGM自動焊焊接，焊接速度快，生產效率高，利于實現批量化生產。自動焊焊接的焊縫都是關鍵焊縫。其易產生焊偏、氣孔、裂紋等缺陷，現場應嚴格按照焊接參數要求執行，并做好焊前清理，組裝好車頂各型材，加強自動焊焊工技能，以保證車頂焊接質量，降低生產成本。

　　作者：黃建劍

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