3. 焊接电源 MIG ：直流电源，外特性可能是下降外特性（用于 小电流，短路过渡、变速送丝）或平特性（用于 大电流，喷射过渡，等速送丝） TIG ：交流或直流。电弧工作在平直区或略上升， 一般用恒流电源。
4. 焊接材料 氩气、钨极（纯钨、钍钨、铈钨）、填料或焊丝 （一般与母材同成分）
5. 焊接工艺 焊前准备：除油、氧化膜，加强焊缝反面 的保护 焊接规范：电流、电压、速度、电极、气 流量 TIG焊：一般用直流正接，以保护钨极；焊Al、 Mg 时，采用交流，因为要利用阴极破碎作 用，去除氧化膜。 MIG焊：用直流反接，提高效率。
二、摩擦搅拌焊（FSW）， • 其原理是在让金属制滚子旋转的同时沿连接线前 进，铝合金因摩擦热软化，滚子的旋转又形成拖 拉，产生塑性流动而进行连接。
2、车体外形设计
外形设计的要求： • 空气阻力 • 压力波动 • 噪声
减小空气阻力的措施
• 列车外表面光滑并流线化 • 增大列车头部的长细比：即列车前端鼻部 长度与其衔接的一般截面等效半径之比， 一般达到3以上。 • 列车底部安装裙边整流罩 • 受电弓及其基座流线型化 • 列车密封，消除间隙
一、氩弧焊
氩弧焊又称氩气体保护焊。 就是在电弧焊的周 围通上氩弧保护性气体,将空气隔离在焊区 之 外
1. 特点 保护效果好，适于焊活泼金属（如 铝、钛）、电弧稳定、飞溅很小； 成本较高、熔深较浅
2. 分类： 非熔化极氩弧焊（TIG）：0.5-5mm薄板 熔化极氩弧焊（MIG）：用于>7mm板
• 非熔化极氩弧焊：电弧在非熔化极 ( 通常是钨极 ) 和工件之 间燃烧，在焊接电弧周围流过一种不和金属起化学反应的 惰性气体 ( 常用氩气 ) ，形成一个保护气罩，使钨极端头， 电弧和熔池及已处于高温的金属不与空气接触，能防止氧 化和吸收有害气体。从而形成致密的焊接接头，其力学性 能非常好。
1. 铝合金材料
车体轻量化的措施
材料：铝合金、不锈钢、玻璃钢 结构优化
普遍采用铝合金材料
铝合金材料的特性： • • • • • 密度为钢材的1/3，刚度也是钢材的1/3。 耐腐蚀性：好 加工性：好 强度较低：70-600MPa 低温特性： 强度随温度下降而上升，无低 温脆性
铝合金分类
铝合金按加工工艺分为形变铝合金和铸造 铝合金。 动车组车体常用的形变铝合金有： • 非热处理强化：Al-Mg合金（5000系） • 热处理强化：
影响压力波的因素
• 阻塞系数；车辆横断面积与隧道横断面积 之比 • 列车头部长细比 • 头部截面形状
空气动力噪声的影响因素
• 车辆外形，包括列车头部和尾部形状、受 电弓、导流罩形状，车辆的连接、通风口 结构与布置，以及其他凹凸不平件（如车 门、车窗、把手等）
1) 头型设计
对于速度在200公里/小时以上的客车，为 减少空气阻力，需将车头设计成流线型。
流线型头、尾端的长度越长，越有利于改善空
气动力性能；
在长度一定的情况下，椭球形头部有利于降低 列车运行空气阻力，但其引发的列车交会空气
压力波幅值最大； 扁宽形头部有利于降低列车交会空气压力波幅 值，但增大了列车运行空气阻力；
2) 车身外形设计
• 整个车身断面呈鼓形 • 为了避免地板下部设备的外露，采用与车 身断面相吻合的裙板遮住车下设备。 • 车体表面光滑平整，尽量减少突出物。 • 车辆连接处采用大风挡，与车身保持平齐。 • 尽可能减小车身横断面尺寸。
• 熔化极氩弧焊：焊丝通过丝轮送进，导电嘴导电，在母材 与焊丝之间产生电弧，使焊丝和母材熔化，并用惰性气体 氩气保护电弧和熔融金属来进行焊接的。它和钨极氩弧焊 的区别：一个是焊丝作电极，并被不断熔化填入熔池，冷 凝后形成焊缝；另一个是采用保护气体，随着熔化极氩弧 焊的技术应用，保护气体已由单一的氩气发展出多种混合 气体的广泛应用，如Ar 80％＋CO220％的富氩保护气。通 常前者称为MIG，后者称为MAG。
3. 气密性
• • • • • • • 车体结构的密封：连续焊接 固定车窗的密封：密封材料 移动车门的密封：密封胶条 通过台的密封 端墙门的密封 厕所的密封 空调的密封
主要的问题和解决方法为： • Al 易与 O 生成高熔点的 Al2O3 ，阻碍熔合，产生夹 杂。解决方法：焊前去除氧化膜、利用阴极破碎 作用焊接。 • 氢气孔：Байду номын сангаас前去除油、氧化膜。 • 热裂纹：因热膨胀系数大（约为钢材的2倍），且 以形成低熔点共晶。需要正确选择焊材，控制焊 缝成分。 • 接头的软化： Al-Zn-Mn 经自然时效可基本恢复， 其他可焊后进行热处理恢复，否则应采用小的焊 接线能量，以减小软化区。
CRH2型动车组车体结构与车 辆设施简介
概述
一、车体结构的要求
高速动车组车体结构的要求：
车体的轻量化设计 良好的空气动力学性能 严格的车辆气密性要求 其他：防火、降噪等
城轨车辆车体结构的要求：
• 重量的限制较为严格，特别是高架轻轨车和独轨车， 要求轴重小，以降低线路的工程投资。 • 对车体的防火要求严格，特别是运行于地下隧道的 地铁车辆，一旦发生火灾后果不堪设想。 • 对车辆的隔音和减噪有严格要求，以最大限度地降 低噪声对乘客和沿线居民的影响。 • 在车内的平面布置上有其特征，例如座位少，车门 多且开度大，内部服务于乘客的设备较简单等。 • 由于用于市内交通，对车辆的外观造型和色彩都有 美化和与城市景观相协调的要求。
– Al-Mg-Si合金（6000系）、 – 高强度的Al-Zn-Mn合金（7000系）
5083：强度一般，适合焊接，但挤压加工性差。 6N01：中等强度，挤压性好，但焊接接头软化，且疲劳强度较低。
7N01：强度较高，焊接后通过常温时效处理，接头强度可恢复到接近母材的水 平。
铝合金的焊接
• 铝合金表面易产生难熔的氧化膜 (Al2O3 其 熔点为2060 ℃) ，阻碍金属结合。 • 铝合金热导率大(约为钢的4 倍)，相同焊接 速度下，热输入要比焊接钢材大2～4 倍。 • 因此要采用大功率或能量集中的焊接热源。 • 惰性气体保护焊是应用最广泛的铝及铝合 金焊接方法。