激光焊縫技術(shù)在磁懸浮列車設(shè)計中的應(yīng)用

自稱“東方巴黎”的上海，是一座動感城市，有超過一千六百萬人在大街上穿行。任何地方的運動都不如從浦東國家機場進入市區(qū)的旅行來得刺激, 在那里，高速列車—世界上第一個商業(yè)運行的磁懸浮列車（maglev）—將旅客飛快地運送到30公里外，送到位于城市金融貿(mào)易區(qū)的龍陽路地鐵站。
時速高達450公里/小時，整個行程歷時約8分鐘。

機場當(dāng)局選擇磁懸浮列車，因為它的能耗比任何其它運輸工具都低，占地面積也有限，運行和維護成本較低，而且符合環(huán)保要求。德國西門子和Thyssen Krupp合資開辦的企業(yè)Transrapid International承擔(dān)了列車制作、調(diào)試，以及對該磁懸浮列車提供維修支持，不到二年時間就完成了任務(wù)。

自第一條鐵路建成以來，磁懸浮鐵路是火車技術(shù)最重要的改革。磁懸浮列車并不是真正沿鐵軌運行的，它懸在鐵軌上面，但并不與它接觸，能以高達500公里/小時的速度飛行。電磁懸浮機構(gòu)和驅(qū)動系統(tǒng)取代了車輪和鐵軌的功能。事實上，磁懸浮列車是世界上唯一無需要輪子功能的鐵路系統(tǒng)。

Alcan集團為磁懸浮列車設(shè)計車箱和提供優(yōu)質(zhì)材料。 在制作火車車箱時，采用了一系列生產(chǎn)新技術(shù)，以確保全面穩(wěn)定和安全，還要保證車箱本身特別的輕。在這些新技術(shù)中，包括激光焊接。

28米長的車身，含有許多壓制成型的鋁材，還有許多焊在它們身上的鋁復(fù)合板。這項工作是由TRUMPF CW 固體激光器和與之相連的機械手負(fù)責(zé)完成的。在激光器到裝在機械手上的焊接頭之間用柔軟的激光光纜連接。 在這項工作中，最大的挑戰(zhàn)是單個焊縫的長度很長，長達12米。用常規(guī)的3千瓦激光功率,25毫米/mrad的光束質(zhì)量和一個焊縫探測器,就可實現(xiàn)最佳的焊縫質(zhì)量。

用填角焊法分別將1毫米材料與2毫米材料焊接起來,然后將2毫米材料與3毫米材料焊接起來。用激光焊接，最大的優(yōu)點就是熱傳輸?shù)停@是磁懸浮列車關(guān)心的一個問題。用傳統(tǒng)焊接技術(shù)，如MIG或TIG焊接技術(shù)，是不可能進行這類焊接的，因為鋁夾層結(jié)構(gòu)不能承受很高的熱傳輸。在這里，激光充分證明了它的優(yōu)越性：它是一種靈活的、經(jīng)濟、有效的生產(chǎn)手段。

電磁懸浮

電磁懸浮是穩(wěn)定磁懸浮的一種形式，是以裝在車輛上的超導(dǎo)線圈所提供的可變磁場和建在鐵軌里面的靜電導(dǎo)體之間的排斥力感應(yīng)為基礎(chǔ)的。這種靜電導(dǎo)體做成板與圈的形式。因為，能足以將車廂浮起來的排斥力，只能在或大于臨界速度-轉(zhuǎn)變速度-以上才能達到，所以，另加一些輔助的車輪還是必要的。通常，將EDS與鋼定子（不長）線性馬達推進系統(tǒng)結(jié)合起來。空氣間隙在大約100毫米到150毫米間變化。