隨著現(xiàn)代交通的高速發(fā)展，高速列車的輕量化成為鐵道運(yùn)輸現(xiàn)代化的主要趨勢。減輕車體自身重量是鐵路運(yùn)輸輕量、高速的最好方法。鋁合金制品因其質(zhì)輕、拉伸性能好等特點，可實現(xiàn)其型材的大型寬體化，為此鋁合金在高速列車車體的應(yīng)用已成為當(dāng)今世界各國研究的熱點。

鋁合金薄壁焊接結(jié)構(gòu)重量輕、耐腐蝕、加工性能優(yōu)異、易于連接而在高速列車車體大量應(yīng)用。由于鋁合金的熱膨脹系數(shù)大、彈性模量小，焊接變形問題相當(dāng)突出，嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)的制造精度和使用性能。鋁合金車體用薄板自身拘束度小，再加上鋁合金熱膨脹系數(shù)較大，傳統(tǒng)的熱輸入量較大的焊接方法容易出現(xiàn)熔池下塌或燒穿，容易產(chǎn)生難以矯正的波浪變形，所以展開對鋁合金車體用薄板焊接技術(shù)的研究開發(fā)顯得尤為重要。

鋁合金薄板在高速列車中主要應(yīng)用在車頭蒙皮、地板、端墻等部位，主要使用的合金牌號有5754和5083兩種非熱處理強(qiáng)化鋁合金。鋁合金薄板應(yīng)用較為廣泛的焊接方法有弧焊、激光焊和攪拌摩擦焊等。

TIG焊接在鋁合金焊接方面應(yīng)用較多，技術(shù)成熟的一種焊接方法。為了有效地清除鋁合金表面的氧化膜，減少鎢極的燒損，焊接薄板鋁合金常采用交流TIG焊的方法。有研究發(fā)現(xiàn)，使用脈沖方波交流TIG焊焊接薄板鋁合金時，脈沖電流幅值和EP半波時間決定了陰極清理氧化膜的能力。使用TIG焊焊接薄板易產(chǎn)生焊接缺陷，不能夠滿足高效、高質(zhì)量的焊接，在高速列車車體用薄板的焊接中難以大范圍使用。

目前，國內(nèi)高速列車廠家大量的MIG焊接方法對鋁合金車體進(jìn)行焊接。使用脈沖MIG焊焊接薄板鋁合金，非常容易將工件燒穿，焊接過程很難控制，而且脈沖MIG焊的設(shè)備成本較高。我國高速列車生產(chǎn)廠家大量引進(jìn)國外先進(jìn)焊接設(shè)備，但對大型鋁合金車體薄板的MIG焊接的理論研究較少，缺乏指導(dǎo)生產(chǎn)的相關(guān)方面理論，導(dǎo)致焊接產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性差。

激光焊是一種先進(jìn)的焊接方法，具有能量集中、焊接變形小，焊縫質(zhì)量優(yōu)良和生產(chǎn)效率高等優(yōu)點。激光焊接對接頭間隙要求嚴(yán)格，焊接鋁合金時過程不穩(wěn)定，容易造成焊接缺陷，鋁合金薄板的激光焊焊接接頭強(qiáng)度低，焊接缺陷多，不能滿足高速列車行業(yè)對焊縫質(zhì)量的要求，難以在高速列車行業(yè)應(yīng)用。

攪拌摩擦焊是一種新型固相焊接技術(shù)。鋁合金攪拌摩擦焊接接頭可以避免產(chǎn)生氣孔和凝固裂紋等熔化焊中的常見缺陷，焊接變形小，接頭強(qiáng)度高。(欣然)