Demiryolu transit ekipmanlarının hafif alüminyum alaşımlarının uygulanması

Alüminyum alaşımı, düşük yoğunluklu, yüksek özgül kuvvet ve sertlik, iyi iletkenlik / termal iletkenlik, şok emilimi ve sönümleme direnci, elektromanyetik kalkan ve yüksek gerinim hızında yüksek enerji emilimi gibi bir dizi mükemmel özelliğe sahiptir. Bu nedenle, havacılık, demiryolu transit, gemi inşa endüstrisi, 3C elektronik ürünler ve diğer alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır.

Demiryolu transit ekipmanlarının hafif alüminyum alaşımlarının uygulanması

Alüminyum alaşım, hafif taşıma ekipmanları için kullanılan ilk metal yapı malzemesidir. Şu anda, çeşitli ülkelerdeki hızlı tren gövdesi temel olarak alüminyum alaşımlı çerçeveyi benimsemiştir. Ayrıca otomobil gövde üst kapağı ve şanzıman kutusu gibi birçok parça da alüminyumdan yapılmıştır.

Alüminyum alaşım, hafifliği, korozyon direnci ve iyi şekillendirilebilirliği nedeniyle çeşitli ülkelerde demiryolu transit ekipman ürünlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır, özellikle otomobil gövdesi ve hafif talep gören parçalar dahil.

Alüminyum alaşımlı araba gövdesi

Büyük ölçekli alüminyum alaşım profil üretim teknolojisinin geliştirilmesi, tren modernizasyonu ve hafifliğini mümkün kılar. Raylı araçlar için, gövde yapısının ağırlığı tüm aracın ağırlığının yaklaşık% 15 ~ % 30'unu oluşturur. Bu nedenle, vücudun ağırlık azalması, araçların hızlandırılması için büyük önem taşımaktadır. Japonya'da, 7N01 ve 7003 profillerinin yerini başarıyla alan ve otomobil gövde zemini, yan plaka ve tavan yapısında yaygın olarak kullanılan, daha iyi ekstrüzyon performansı, kaynak performansı ve stres korozyon performansı ile 6n01 alaşım (yani 6005 alaşım) tarafından üretilen karmaşık ince duvarlı gözenekli içi boş profil geliştirilmiştir. Avrupa ve Amerika'da, al-mg-si6005a iyi ekstrüzyon performansı ve basitleştirilmiş üretim süreci ile ekstrüde profil esas olarak alüminyum alaşımlı araba gövdesi için kullanılır, bu da mukavemeti koruma öncülünde stres korozyonu sorununu etkili bir şekilde çözer. Buna ek olarak, 6061, 6063, 6082 ve 6085 ekstrüde profiller de yavaş yavaş popüler hale getirilir. Gövde plakası açısından, 5083 deforme alüminyum alaşım en yaygın kullanılandır]. Çin'de alüminyum alaşımlı otomobil gövdesi üzerine yapılan araştırma geç başladı. 1989 yılında Changchun Otobüs Fabrikası, Çin'de alüminyum alaşım gövdeli ilk metro trenini geliştirdi. Otomobil gövdesi, karmaşık bir işleme ve yüksek maliyete sahip olan ve büyük ölçekte popüler olmayan plaka kiriş yapısını benimsiyor. 1996 yılında, eski Demiryolları Bakanlığı ice2 alüminyum alaşımlı otomobil gövdesinin geliştirilmesini organize etti ve yerli işletmeler tarafından araçlar için alüminyum alaşım profillerinin teknik gelişimini teşvik eden Çin'deki ilk karma yapı alüminyum alaşımlı otomobil gövdesini üretti. 2001 yılında, CNR grubundan Changchun Otobüs Fabrikası, Çin'de alüminyum alaşımlı otomobil gövdesinin ilk otomatik üretim hattını inşa etti ve EMU'ların (210 km / s), yüksek hızlı test trenlerinin (270 km / s) ve yerli malzemelere sahip metro araçlarının alüminyum alaşımlı otomobil gövdelerini geliştirdi ve üretti. CSR Nanjing Puzhen haddeleme stok fabrikası, Zhuzhou Elektrikli Lokomotif Fabrikası ve CSR Tangshan haddeleme stok fabrikası da art arda üretim hatları kurdu ve alüminyum alaşımlı otomobil gövdeleri üretmeye başladı. 2007 yılında, 300 km / h EMU alüminyum alaşımlı araba gövdesi (bkz. Şekil 1) bağımsız olarak tasarlanmış ve Qingdao Sifang lokomotif ve haddeleme stok Co, Ltd tarafından tasarlanmış ve üretilmiştir başarıyla çevrimdışı oldu. Şimdiye kadar, Çin'deki alüminyum alaşımlı otomobil gövdesinin Ar-Ge ve üretim teknolojisi, dünyadaki gelişmişler arasında yer aldı ve DAÜ ve metro treni gibi demiryolu transit ekipmanlarında yaygın olarak kullanılıyor.

Demiryolu transit ekipmanlarının yükseltilmesiyle, ağırlık azaltması otomobil gövdesiyle sınırlı değildir ve geleneksel çelik malzemelerden yapılmış daha fazla parçanın yerini yeni yüksek mukavemetli alüminyum alaşımları almıştır. Şu anda, dişli kutusu, hava yay desteği, aks kutusu gövdesi, motor uç kapağı ve Almanya'daki buzun diğer parçaları, Japonya'daki Shinkansen ve Fransa'daki TGV genellikle yüksek mukavemetli alüminyum alaşımından yapılmıştır. Dokuzuncu Beş Yıllık Plan döneminde geliştirilen Çin'in "Mavi Ok" ve "Çin Yıldızı" hızlı trenleri de alüminyum alaşımlı malzemelerden yapılmış çok sayıda hava treni kullanıyor

Çekirdek zemin, yan şaşkınlık, motor ucu kapağı, motor fanı, şanzıman, vb. Raylı geçiş ekipmanlarının yüksek hız ve ağır yük yönünde sürekli geliştirilmesiyle, çekiş motoru, tekerlek seti, şanzıman plakası, aks kutusu gövdesi ve çekiş çubuğu gibi hafif boji bileşenlerine acil talep vardır. Dökme alüminyum alaşımı ve dövülmüş alüminyum alaşımı bu bileşenlerde giderek yaygın olarak kullanılmaktadır ve dövülmüş alüminyum alaşımı mukavemet, uzama ve darbe tokluğunda daha fazla avantaja sahiptir. Alüminyum alaşımlı forgingler için kullanılan malzemeler esas olarak 2A14, 6082 ve 7050, 2A14 alüminyum alaşımlı

Demirleme, ısı muamelesinden sonra orta mukavemete sahiptir ve büyük yüke sahip parçalar için uygundur; 6082 alüminyum alaşımlı demiroylar iyi kaynak performansına sahiptir ve diğer parçalarla kaynak yapılması gereken parçalar için uygundur [13]; 7050 alüminyum alaşımlı formalar mükemmel kapsamlı mekanik özelliklere ve stres korozyon direncine sahiptir ve dinamik yük parçaları için uygundur. Chalco alüminyum, yerli işletmeler tarafından geliştirilen ve üretilen, partiler halinde yüklenen ve ihraç edilen Makedon EMU'ları, Çek EMU'ları ve diğer projelere uygulanan 7050 adet yüksek mukavemetli dövülmüş alüminyum alaşımlı aks kutusudur. Bitmiş tek parça alüminyum alaşımlı aks kutusu gövdesi yaklaşık 45 kg'dır, bu da dökme çelik aks kutusu gövdesinin tek parçasının sadece 1 / 3'üne eşdeğerdir. Her tekerlek seti için iki aks kutusu gövdesi takılarak hesaplanan tek tekerlek seti 170 kg azaltabilir ve ağırlık azaltma etkisi önemli ölçüdedir.

Chalco alüminyum, yerli işletmeler tarafından üretilen boji için motor salıncak çubuğu ve aks kutusu çekme çubuğunun kalıp sahtelerinin fiziksel çizimidir. Ürün malzemesi 2A14'tür. Bu alüminyum alaşım markası iyi bir taklit performansına, ısıl işlemden sonra orta performansa ve küçük işleme deformasyonuna sahiptir. Aynı ürün serisinin her sürecinin süreci nispeten olgundur ve şimdi toplu olarak sağlam bir şekilde üretilmiş ve tedarik edilmiştir.

Ek olarak, 7050 yüksek mukavemetli alüminyum alaşımı, tekerlek seti içi boş şaft sürüş cihazının anahtar kısmını üretmek için de kullanılır - şanzıman plakası. Geleneksel şanzıman plakası yapısı, 100 kg kütleye sahip büyük bir çelik kaplamadır. Alüminyum alaşımlı malzeme kullandıktan sonra, kütle sadece yaklaşık 35 kg'dır. Bojinin unsprung kütlesinin önemli bir parçası olarak, ağırlık azaltması tüm aracın dinamik performansını artırmada bariz bir rol oynar.

Özetlemek gerekirse, demiryolu endüstrisinde alüminyum alaşım uygulamasının analizine göre, bu aşamada demiryolu transit ekipmanlarının hafif tasarımı

Kullanılan metal yapısal malzemeler esas olarak magnezyum alaşım ile desteklenmiş alüminyum alaşımdır. Demiryolu transit endüstrisinde alüminyum alaşımlarının ilgili teknolojisi nispeten olgunlaşmıştır. Bir sonraki araştırma odağı, yeni yüksek mukavemetli alüminyum alaşımı geliştirmek, alüminyum alaşımının seri üretim maliyetini azaltmak ve alüminyum alaşımının uygulama aralığını genişletmektir.