鐵道車輛上鋁合金的運(yùn)用范文
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1）節(jié)能降耗，利于環(huán)保。鋁合金在擁有輕量化的基礎(chǔ)之上，在強(qiáng)度上也能夠滿足安全的需求，對(duì)于高速列車來說，要使車輛輕量化的最佳途徑則是提升車體的用鋁比例。2）便于加工與制造。隨著鋁合金生產(chǎn)工藝、鋁合金車輛制造技術(shù)的不斷進(jìn)步，鋁合金車體的制造工藝也大大簡(jiǎn)化，制造工作量也相對(duì)減少，并且無需除銹、可以回收，便于維護(hù)，更有利于加工與制造。并且適用于各種表面處理，可以在鋁合金表面著色、噴涂等，提高其耐蝕性，并且使車體表面更為美觀。3）價(jià)格適中。鋁材料的價(jià)格較高，鋁合金材料的車輛制造成本有所增加，但由于輕量化的特點(diǎn)，鋁合金給鐵道車輛帶來了運(yùn)能的增加與耗能的減少，以及維修費(fèi)用的降低等。并且鋁合金車輛更具回收價(jià)值，報(bào)廢車輛的回收價(jià)值中，鋼車為100%，而鋁車則為480%，因而，采用鋁合金的車輛綜合效益高，價(jià)格適中，成本合理。4）安全性能好。鋁合金車體為型材結(jié)構(gòu)，其剛度要好遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于普通的碳鋼車，因而能夠承受更大的機(jī)械外力，避免對(duì)車內(nèi)乘客造成致命的傷害。并且，鋁合金材料也具有優(yōu)良的耐火性與耐電弧性，同鋼鐵相比，其具有更優(yōu)良的導(dǎo)熱性與散熱性，這些特性都使得鋁合金車體具有更好的安全性能。
2鋁合金在鐵道車輛的應(yīng)用現(xiàn)狀
高速、節(jié)能、舒適、安全、環(huán)保是如今交通運(yùn)輸發(fā)展的主要目標(biāo)，鋁合金作為輕量化發(fā)展的首選材料，具有諸多的無可比擬的優(yōu)勢(shì)，因而其被越來越廣泛地應(yīng)用到鐵道車輛當(dāng)中。近年來，時(shí)速超過300km/h的高鐵、高速磁墊式、新型混合結(jié)構(gòu)車輛等的不斷投入使用，促進(jìn)了鋁合金更好的發(fā)展前景。如今，在世界范圍內(nèi)，生產(chǎn)與制造鋁合金車體成為了城市軌道交通發(fā)展與鐵路運(yùn)輸事業(yè)發(fā)展的總體趨勢(shì)。我國鐵道運(yùn)輸載客量以及物流量為世界首位，然而我國鋁合金車體開發(fā)起步較晚。長(zhǎng)春軌道客車股份有限公司于1989年開發(fā)了首輛鋁合金地鐵車體，并于2001年建成了我國的第一條鋁合金自動(dòng)化焊接生產(chǎn)線，開發(fā)出了我國第一輛磁懸浮列車，隨后，南京蒲鎮(zhèn)車輛廠、唐山車輛廠、株洲電力車輛廠等都陸續(xù)建立起了生產(chǎn)線，逐漸生產(chǎn)鋁合金車體。隨著我國交通事業(yè)的不斷發(fā)展，“和諧號(hào)”的誕生以及城市地鐵軌道交通的不斷發(fā)展，鋁合金車體越來越多地出現(xiàn)在人們的生活中，鐵道部引進(jìn)國外先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了鐵路的跨越式發(fā)展，如今，京廣高鐵、京滬高鐵等的運(yùn)營(yíng)，建立起了巨大的鋁合金車輛市場(chǎng)需求，進(jìn)一步推動(dòng)了中國鋁合金車體制造技術(shù)的發(fā)展。同時(shí)，由于鋁合金車體制造仍然處在高速發(fā)展階段，尚未有一個(gè)完全成熟的技術(shù)運(yùn)用體系，因而也存在著一些技術(shù)等問題。如今鋁制軌道車輛的發(fā)展，要遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于汽車運(yùn)輸行業(yè)，由于鋁制品創(chuàng)新的周期長(zhǎng)、加上鐵道車廂的使用壽命長(zhǎng)，使得車體與車的零部件等驗(yàn)證周期長(zhǎng)，從整體上看，鋁合金車體在運(yùn)輸市場(chǎng)上的使用量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如航空航天、汽車運(yùn)輸以及一些民用市場(chǎng)。同時(shí)，鐵路運(yùn)輸重載與高速對(duì)鐵路工程構(gòu)件的耐磨腐蝕性也提出了更高的要求，如今使用高速列車制動(dòng)盤、電弧噴涂維修鐵路橋梁等方式，可以得到一定的耐磨、防滑以及抗腐蝕效果。此外，鐵路車輛鋁合金的應(yīng)用也有許多技術(shù)上的難題，例如鐵道車輛車身工件大部分為沖壓形成，而用沖壓鋼板的方法沖壓鋁板易出現(xiàn)裂縫；車身工件大部分為焊接組裝，但鋁的焊接比鋼材焊接的難度要大，其焊接的外表需要光滑，并且要對(duì)零部件進(jìn)行電泳與噴涂。
3鋁合金在鐵道車輛上的應(yīng)用發(fā)展
如今世界各國組織大量人力、財(cái)力以及物理對(duì)車輛用鋁材，以及一些新的技術(shù)、工藝進(jìn)行深入研究，特別是在軋制工藝、擠壓工藝、材料整體化、大型化、空心化等，以及材料的各種特殊性能、處理方法、結(jié)合方法、材料混搭方法、表面處理等方面，都展開了科技攻關(guān)與開發(fā)，促進(jìn)鐵道用鋁材向著高標(biāo)準(zhǔn)、高性能、節(jié)能環(huán)保等方向發(fā)展，推進(jìn)到一個(gè)新的水平。當(dāng)前隨著鐵道交通事業(yè)的不斷發(fā)展，以及鋁合金車輛運(yùn)行考驗(yàn)的深入，我們需要進(jìn)行更為廣泛的試驗(yàn)研究，適當(dāng)?shù)匾M(jìn)一些先進(jìn)的技術(shù)與相關(guān)的設(shè)備，并將其轉(zhuǎn)化為自身的經(jīng)驗(yàn)與技術(shù)使用。同時(shí)需加強(qiáng)對(duì)鋁合金材料的技術(shù)研究和開發(fā)，有效提升鋁合金材料使用的綜合性能，例如融合一些新工藝方法，采用噴射成型等工藝，降低制造成本，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量，此外要加強(qiáng)焊接工藝以及控制技術(shù)研究，提升焊接質(zhì)量，只有材料與制造技術(shù)的不斷發(fā)展，才能夠探索出更為合理的車輛結(jié)構(gòu)，我國目前在一些主要的制造技術(shù)上還依靠進(jìn)口，因而需要加大對(duì)技術(shù)的研究，縮短差距。而在鋁合金車輛的保養(yǎng)方面，需要從廠商、用戶以及列檢等環(huán)節(jié)，都需要提升保養(yǎng)與環(huán)保意識(shí)，制定嚴(yán)格流程，完善對(duì)車輛的應(yīng)用管理，有效降低對(duì)鋁合金車輛破壞。
4結(jié)束語
鋁合金車體的應(yīng)用是鐵路運(yùn)輸事業(yè)以及城市軌道發(fā)展的必然趨勢(shì)，鋁合金因其良好的性能與諸多優(yōu)勢(shì)，將鐵路車輛設(shè)計(jì)與制造技術(shù)提升到了一個(gè)新的高度。隨著鋁合金制造應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展，其將成為現(xiàn)代化鐵路發(fā)展應(yīng)用的主流，我們必須要不斷開展技術(shù)攻關(guān)與開發(fā)，促進(jìn)我國軌道運(yùn)輸行業(yè)的高速發(fā)展。
作者：封銳杰單位：蘭州鐵路局蘭州車輛段
