現(xiàn)代交通業(yè)中 ,軌道機(jī)車與飛機(jī)、汽車等運(yùn)輸工具在客運(yùn)方面展開的激烈競(jìng)爭(zhēng) ,促進(jìn)了各種運(yùn)載裝備的快速發(fā)展。近年來(lái)，隨著中國(guó)鐵路線路改造及運(yùn)力需求的提升，國(guó)內(nèi)鐵路機(jī)車車輛進(jìn)入快速更新期，2010年中國(guó)鐵路機(jī)車車輛購(gòu)置費(fèi)用已經(jīng)達(dá)到1000億元，2011年達(dá)到1260億元。整個(gè)”十二五”期間，國(guó)內(nèi)鐵路機(jī)車車輛市場(chǎng)需求仍將保持上升趨勢(shì)。為適應(yīng)機(jī)車車輛工業(yè)跨越式發(fā)展的需要，國(guó)內(nèi)鐵路客車及城市軌道車輛制造業(yè)也正在積極進(jìn)行全面技術(shù)裝備改造和產(chǎn)品的技術(shù)升級(jí)。
軌道機(jī)車車體的首要要求就是牢固、尺寸精度高、品質(zhì)穩(wěn)定、外觀精致。其使用的金屬材料要能滿足車體的強(qiáng)度，且具有抗碰撞、耐用、防火，以及可再生使用性等。焊接是其生產(chǎn)技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)之一。不銹鋼車輛因其較好的撞擊吸能特性、防火安全性、輕量化和維護(hù)成本低等特點(diǎn)，已成為重要的發(fā)展方向之一。盡管不銹鋼的焊接性能優(yōu)良，但是不銹鋼車體和普通碳鋼車體相比，易產(chǎn)生熱變形，因此需要盡量采用較低的熱輸入。目前，不銹鋼車體及其結(jié)構(gòu)件多采用電阻點(diǎn)焊工藝。電阻點(diǎn)焊由于不是連續(xù)焊接，除了載荷傳遞離散之外，通電時(shí)要對(duì)電機(jī)加上1t左右的壓力，會(huì)在外墻板上會(huì)產(chǎn)生壓痕，因此，較低熱輸入、非接觸型、能連續(xù)焊接的激光焊接是一種理想的焊接方法。
激光焊接是利用高能量密度的激光束作為熱源進(jìn)行焊接的一種高效精密的焊接方法，激光焊具有高能量密度、熔深大、精度高等顯著優(yōu)點(diǎn)，相對(duì)于電阻點(diǎn)焊，還具有非接觸、熱輸入低、焊縫連續(xù)、焊接速度高、施焊的靈活性等不可比擬的優(yōu)勢(shì)。因此，探討激光焊接在軌道機(jī)車車體焊接中的實(shí)際應(yīng)用，對(duì)于提高機(jī)車車體制造質(zhì)量和效率有著十分重要的意義。
通常，每輛鐵道車輛實(shí)施7000~8000處點(diǎn)焊，而經(jīng)點(diǎn)焊的加工表面需要后續(xù)加工，耗費(fèi)作業(yè)時(shí)間。激光焊接可改善這兩個(gè)方面的問題。機(jī)車車體側(cè)墻結(jié)構(gòu)是車體鋼結(jié)構(gòu)的重要組成部分，主要由側(cè)墻板和車頂側(cè)梁以及各種縱橫梁組焊構(gòu)成。側(cè)墻的焊接結(jié)構(gòu)采用的是典型的大型鋼板、梁焊接結(jié)構(gòu)，焊接后形成十幾米長(zhǎng)、 兩米 多寬的結(jié)構(gòu)件，焊接量十分大。日本川崎重工業(yè)公司早已將激光焊接用于替代不銹鋼車體側(cè)墻構(gòu)件的點(diǎn)焊，作業(yè)速度提高了20%~30%，成本降低了20%~30%。
激光焊在不銹鋼車身焊接工藝中遇到的問題主要是由于激光焊對(duì)于工件的裝配精度要求較高，這個(gè)問題可以通過激光電弧復(fù)合焊接來(lái)解決，由于電弧焊的加入，熔池寬度增加使得對(duì)裝配要求降低，電弧也可以解決初始熔化的問題，從而可以減小使用的激光功率。因此，激光電弧復(fù)合焊接也是一種在機(jī)車車體焊接上有著廣闊的發(fā)展前景的焊接工藝。
