不锈钢轨道车辆底架TIG电铆焊技术研究学习体会

文献概况

本文发表于《城市轨道交通研究》2025年第28卷第12期，由中车长春轨道客车股份有限公司工程技术中心康丽齐、郭猛、王成菲等六人完成，受中国中车股份有限公司资助项目（2024CKB353）支持。研究针对不锈钢轨道车辆底架波纹板焊接的特殊需求，分析了TIG电铆焊的工作原理，设计了焊枪保护装置和压紧装置，并以西安地铁4号线实际车辆结构为对象完成了焊接工艺验证。

特殊焊接需求的工程背景

不锈钢轨道车辆底架波纹板波谷需粘贴橡胶座，这一结构要求对焊接工艺提出了极为苛刻的条件——焊缝不能形成任何余高。传统弧焊方法（如MIG焊、MAG焊、手工TIG焊）在焊接波纹板时不可避免地会产生焊缝余高，余高的存在会直接影响橡胶座的粘贴质量和密封性能，进而影响车辆的防水、降噪和安全性能。

这一特殊需求促使研究人员开发了一种全新的焊接工艺——TIG电铆焊。TIG电铆焊借鉴了电阻点焊的压合原理，利用TIG焊接的热源和电铆的机械压紧相结合，实现无余高的焊接连接。

TIG电铆焊技术原理

工作原理

TIG电铆焊的工作原理是将TIG焊接的热源与电阻点焊的压合机制相结合。在焊接过程中，TIG电弧提供热源熔化母材，同时压紧装置对上下板材施加压力，使熔化的金属在压力下形成焊核。焊接完成后，焊核完全嵌入板材内部，表面无余高，满足橡胶座粘贴的平整度要求。

关键工艺要素

压紧装置与焊枪保护装置设计

研究针对实际生产中母材的平度特点，分析了压紧装置和焊枪保护装置的结构形式和工艺要求。压紧装置需要能够适应波纹板的波峰波谷变化，保证在焊接位置施加均匀的压力。焊枪保护装置则需要防止TIG电弧对压紧机构和焊枪本体造成热损伤，同时不影响焊接过程的热源输入。

焊接质量验证

验证方法

研究以西安地铁4号线的实际车辆结构完成焊接试件焊接，采用多种检验方法对焊接质量进行了全面验证：

验证结果

通过选用合理的焊接参数，设计合适的焊枪保护装置和压紧装置，实现了TIG电铆焊焊接。焊接内部无缺陷，符合电阻点焊作业标准，能够满足焊接要求。对于上层板厚度为0.6~0.8 mm的薄板，焊接性能可靠。

工程应用价值分析

TIG电铆焊技术在不锈钢轨道车辆底架波纹板焊接中的应用，具有以下重要的工程价值：

第一，解决了传统焊接方法无法满足的无余高焊接需求，为波纹板与橡胶座的可靠连接提供了技术保障。

第二，TIG焊接本身具有良好的焊接质量和可控性，结合电铆的压合机制，实现了高质量、高效率的焊接连接。

第三，该技术适用于0.6~0.8 mm薄板焊接，这对于轨道车辆轻量化设计具有重要意义。

第四，符合电阻点焊作业标准，便于质量管理和标准化管理。

学习心得与启示

这篇文献让我深刻认识到，焊接技术的创新往往源于对特殊工程需求的精准把握。不锈钢轨道车辆底架波纹板的无余高焊接需求，看似是一个简单的工艺问题，实则涉及热源控制、机械压紧、设备保护等多个技术要素的协同设计。

TIG电铆焊技术将两种不同的焊接原理（电弧焊与电阻焊）有机融合，是一种典型的"杂交焊接"技术。这种技术路线的创新性在于，不是简单地改进单一焊接方法，而是将不同焊接方法的优点进行组合，创造出适应特殊需求的新工艺。

从工程实践角度看，该技术的成功应用体现了"以需求为导向"的技术开发理念。在轨道交通装备制造业中，类似的特殊焊接需求还有很多，TIG电铆焊的技术思路可以推广应用到其他需要无余高焊接的场合，如电池壳体密封焊接、电子设备外壳焊接等。

该研究也提醒我们，焊接工艺的创新不仅需要深厚的冶金学基础，还需要对实际工程需求的深入理解。中车长春轨道客车作为轨道交通装备制造的龙头企业，在焊接技术创新方面的投入和成果，为我国高端装备制造的技术进步提供了有力支撑。