激光焊缝技术在磁悬浮列车设计中的应用 - 文章

激光焊缝技术在磁悬浮列车设计中的应用

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自称“东方巴黎”的上海，是一座动感城市，有超过一千六百万人在大街上穿行。任何地方的运动都不如从浦东国家机场进入市区的旅行来得刺激, 在那里，高速列车—世界上第一个商业运行的磁悬浮列车(maglev)—将旅客飞快地运送到30公里外，送到位于城市金融贸易区的龙阳路地铁站。
时速高达450公里/小时，整个行程历时约8分钟。

机场当局选择磁悬浮列车，因为它的能耗比任何其它运输工具都低，占地面积也有限，运行和维护成本较低，而且符合环保要求。德国西门子和Thyssen Krupp合资开办的企业Transrapid International承担了列车制作、调试，以及对该磁悬浮列车提供维修支持，不到二年时间就完成了任务。

自第一条铁路建成以来，磁悬浮铁路是火车技术最重要的改革。磁悬浮列车并不是真正沿铁轨运行的，它悬在铁轨上面，但并不与它接触，能以高达500公里/小时的速度飞行。电磁悬浮机构和驱动系统取代了车轮和铁轨的功能。事实上，磁悬浮列车是世界上唯一无需要轮子功能的铁路系统。

Alcan集团为磁悬浮列车设计车箱和提供优质材料。在制作火车车箱时，采用了一系列生产新技术，以确保全面稳定和安全，还要保证车箱本身特别的轻。在这些新技术中，包括激光焊接。

28米长的车身，含有许多压制成型的铝材，还有许多焊在它们身上的铝复合板。这项工作是由TRUMPF CW 固体激光器和与之相连的机械手负责完成的。在激光器到装在机械手上的焊接头之间用柔软的激光光缆连接。在这项工作中，最大的挑战是单个焊缝的长度很长，长达12米。用常规的3千瓦激光功率,25毫米/mrad的光束质量和一个焊缝探测器,就可实现最佳的焊缝质量。

用填角焊法分别将1毫米材料与2毫米材料焊接起来,然后将2毫米材料与3毫米材料焊接起来。用激光焊接，最大的优点就是热传输低，这是磁悬浮列车关心的一个问题。用传统焊接技术，如MIG或TIG焊接技术，是不可能进行这类焊接的，因为铝夹层结构不能承受很高的热传输。在这里，激光充分证明了它的优越性：它是一种灵活的、经济、有效的生产手段。

电磁悬浮

电磁悬浮是稳定磁悬浮的一种形式，是以装在车辆上的超导线圈所提供的可变磁场和建在铁轨里面的静电导体之间的排斥力感应为基础的。这种静电导体做成板与圈的形式。因为，能足以将车厢浮起来的排斥力，只能在或大于临界速度-转变速度-以上才能达到，所以，另加一些辅助的车轮还是必要的。通常，将EDS与钢定子（不长）线性马达推进系统结合起来。空气间隙在大约100毫米到150毫米间变化。 (end)

(投稿) (2008-6-19，阅读328次)

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