引言：轨道交通主要指的是轻轨、地铁等。与普通的公共交通相比，轨道交通具有显著的优势。随着城市化进程的加快，轨道交通的数量逐渐增多。在这样的背景下，轨道交通的速度和安全性都应该进一步提升。这就需要深入研究轨道交通的车体，降低车体质量，提高运行速度，同时通过高质量的焊接技术，提高轨道交通运行中的安全性。经过研究发现，铝合金具有优良性能，如密度小、刚度大、抗腐蚀等等，可以用作轨道交通的车体。

一、轨道交通车体用铝合金与焊接材料

轨道交通车体的材料对车辆运行有着直接影响。目前常见的轨道交通车体材料有三种：一是不锈钢，二是碳素钢，三是铝合金。将这三种材料进行对比，铝合金材料优势更加明显，在轨道交通中的应用也更为广泛。对于铝合金轨道交通车体而言，主要材料为铝合金，再辅以板材、锻件等等。在铝合金轨道交通车体中5系、6系、7系材料应用较多，其中应用最为广泛的是6系材料。铝合金材料强密度小、度较大，具有一定的抗挤压性，应用在轨道交通车体上具有显著效果，有助于轨道交通车速的提升。但是铝合金材料经过焊接后，强度会在一定程度上降低，因此应该注重焊接材料的选择以及焊接工艺的优化，降低焊接对铝合金材料强度的影响。

在轨道交通的车体焊接中，焊接材料多选择进口产品，如德国easb焊丝等。随时我国工业技术的发展，近些年来国内焊丝材料的质量也在不断提升，在力学性能等方面也能够达到相关要求，开始广泛的应用在我国轨道交通铝合金车体焊接中。在选择焊丝时，可以结合ISO 17671-4—2002标准完成选择。此外，焊接过程中还应该对焊接保护器加以重视，相关气体的纯度必须能够满足焊接需要。可以结合ISO 14175—2008标准选择。

二、轨道交通铝合金车体焊接技术分析

（一）熔化极惰性气体保护焊

惰性气体保护焊主要是利用惰性气体作为保护介质，利用可熔化焊丝作为热源的一种电弧焊。该种焊接方式应用较为普遍，具有一定的优势。熔化极惰性气体保护焊根据焊接的形式可以分为两种：一是自动焊，该种焊接方式利用的是数字化逆变电源，电源内部含有相应芯片，能够对输出的电流波进行调整，从而实现对焊接过程的有效控制，具有自动跟踪焊缝轨迹等特征。可以实现对熔滴的精准控制，避免焊接的过程中熔滴发生飞溅，在很大程度上提高了焊接的平稳性。在轨道交通铝合金车体焊接中，在车顶板、侧墙焊接等部位应用较为广泛。二是半自动焊，这种焊接方式一般用于轨道交通铝合金车体中小零件的焊接，或者结构较为复杂部位的焊接。两种焊接形式相比，前者焊接更有精准，同时也更为复杂。所以在进行自动焊时，需要做好充分的准备工作。熔化极惰性气体保护焊也存在一定的缺陷，在焊接的过程中容易产生裂纹等，会在一定程度上影响车体的质量。

（二）搅拌摩擦焊

搅拌摩擦焊的原理是利用相应工件端面运动摩擦，产生热量，此时端部处于热塑状态，进行顶锻[1]。这种焊接方式已经有近50年的发展历史，在工业中有着广泛的应用。搅拌摩擦焊在焊接过程中，消耗的是焊接搅拌头，不需要应用额外的焊丝等材料。使用该焊接方式进行过轨道交通铝合金车体焊接时，会对铝合金材料表面的氧化膜造成破坏。随着温度的升高，铝合金材料会被软化，但是不会破坏材料的整体结构，对铝合金材料强度的影响较小。在铝合金车体焊接中，该种焊接方式主要用于端墙、安装座等部位的焊接。搅拌摩擦焊焊接速度较快，20秒就可以完成1米长度的焊接，可以对10厘米厚度的铝合金材料进行稳定焊接。但是这种焊接方式存在飞边现象，使得焊接后焊缝的高度相对低一些。因此利用搅拌摩擦焊技术时吗，提前设计焊接点的高度，一般要高于其他部位，以此来实现补偿。此外，在完成焊接后，需要将搅拌头拔出，这时容易形成匙孔。

（三）激光焊接技术

这种焊接技术是一种熔融焊接形式。在焊接的过程中，主要的能源为激光束，让激光束在焊件接头发挥作用，从而实现焊接。该种焊接方式具有较高的密度值，焊接时能够产生巨大能量，实现轨道交通铝合金车体的不同部位的融合。这种焊接技术产生的时间虽然较短，属于一种新型的焊接技术，但是焊接效率较高，激光束产生的能量不会给其他部位带来影响，可以有效的方式铝合金材料发生变形。

（四）熔化极惰性气体保护焊与激光焊的结合

熔化极惰性气体保护焊和激光焊接技术的结合使用，可以发挥出两种焊接技术的优势[2]。首先利用激光焊接技术对轨道交通铝合金车体材料熔炼，然后使用熔化极惰性气体保护焊，加快焊接面的成型。这种焊接方式目前仍在研究中，但是其在熔深的扩大、能量的增强方面已经表现出了明显的优势。因此该种焊接方式具有良好的发展前景。

（五）双丝双弧焊接技术

这种焊接技术和熔化极惰性气体保护焊类似。在焊接的过程中会利用到焊枪和送丝机，利用双电源实现双弧焊。两个电弧的位置可以进行灵活调整，既可以并联，也可以串列。不同的位置具有不同作用，并联时的电弧和接口错位对应，能够有效的避免焊接坍塌。串列式可以有效的实现热量的分散，可以提高焊接效果。

结束语：综上所述，随着城市化的发展，人们对轨道交通费有了更高的要求。轨道交通列车需要从舒适性、安全性、速度等方面进行优化。因此应该合理的选择轨道交通车体材料和焊接的方式。铝合金材料具有一定优势，可以用于轨道交通车体。同时在焊接的过程中，应该结合实际合理的选择焊接方式。

参考文献：

[1]吴志明,李金龙,彭章祝.轨道交通车体用铝合金材料及其焊接技术[J].金属加工(热加工),2021,02:5-10.

[2]董彦妮,张振鹏.焊接技术在轨道交通车体中应用现状及发展趋势[J].科学技术创新,2019,05:173-174.