Paduan Aluminium pada Kendaraan Kereta Api

Transportasi kereta api adalah hal yang penting

transportasi di Cina, yang memainkan peran yang sangat penting dalam pengembangan ekonomi sosialis. Kendaraan kereta api adalah alat transportasi yang membawa penumpang dan barang dalam transportasi kereta api. Sebagai penghubung utama di kereta api, dengan perkembangan kereta api yang cepat, kendaraan kereta api terus meningkat menuju ringan, dan penerapan bahan paduan aluminium merupakan ukuran penting untuk mempromosikan ringannya. Makalah ini membahas penerapan paduan aluminium pada kendaraan Kereta Api.

1 Karakteristik paduan aluminium

Aluminium adalah logam ringan dengan kepadatan rendah, sekitar 1/3 dari baja. Menambahkan satu atau beberapa elemen ke aluminium merupakan paduan aluminium. Dibandingkan dengan aluminium, paduan aluminium memiliki lebih banyak kekuatan dan kekerasan, sifat fisik dan mekanik yang lebih baik, daya tahan yang baik, pemrosesan yang mudah dan jangkauan aplikasi yang luas. Dibandingkan dengan baja rendah karbon, kekuatannya bisa lebih baik daripada beberapa baja paduan. Menurut elemen paduan tambahan, paduan aluminium dapat dibagi menjadi paduan mangan aluminium, paduan magnesium tembaga aluminium, paduan tembaga aluminium, dll. berbagai jenis paduan aluminium memiliki karakteristik dan ruang lingkup aplikasi yang berbeda. Sekarang kami menganalisis karakteristik utama mereka secara rinci.

1) Ringan. Kepadatan aluminium adalah 1/3 dari baja. Bodi mobil yang terbuat dari paduan aluminium 30% lebih ringan dari yang terbuat dari baja, menyadari permintaan ringan.

2) Sifat mekanik yang sangat baik. Saat ini, sebagian besar paduan aluminium yang digunakan di berbagai bagian struktural industri adalah 6061-T6, yang termasuk dalam seri "Ai mg Si". Sifat mekaniknya stabil dan sangat baik, yang nyaman untuk penggunaan teknik.

3) Ketahanan korosi yang baik. Ketika paduan aluminium terkena udara, film oksida halus dapat terbentuk di permukaan, yang secara efektif dapat mencegah korosi. Oleh karena itu, dibandingkan dengan bahan lain, ia memiliki ketahanan korosi yang lebih baik, masa pakai yang lama dan biaya operasi dan pemeliharaan yang rendah. Percobaan menunjukkan bahwa di antara bahan paduan aluminium yang umum digunakan, AI mg 5083 memiliki ketahanan korosi yang baik, diikuti oleh AI mg Si.

Sifat ekstrusi. Bahan sistem AI mg SI memiliki sifat ekstrusi yang baik, sedangkan sistem MG AI dan sistem AI mg SI memiliki sifat ekstrusi yang buruk. 6005b dan 6005c telah meningkatkan ketahanan retak korosi tegangan dalam arah ketebalan dinding paduan 7N01, yang akan digunakan semakin luas.

2.Keunggulan aplikasi paduan aluminium pada kendaraan kereta api

1) Penghematan energi dan pengurangan konsumsi, kondusif untuk perlindungan lingkungan. Atas dasar ringan, paduan aluminium juga dapat memenuhi persyaratan keamanan dalam kekuatan. Untuk kereta api berkecepatan tinggi, cara terbaik untuk meringankan kendaraan adalah dengan meningkatkan proporsi aluminium yang digunakan dalam bodi kendaraan.

2) Nyaman untuk pemrosesan dan pembuatan. Dengan kemajuan berkelanjutan dari proses produksi paduan aluminium dan teknologi pembuatan kendaraan paduan aluminium, proses pembuatan bodi mobil paduan aluminium sangat disederhanakan, dan beban kerja manufaktur relatif berkurang. Tidak perlu menghilangkan karat, dapat didaur ulang, mudah dirawat, dan lebih kondusif untuk diproses dan diproduksi. Ini juga cocok untuk berbagai perawatan permukaan. Ini dapat mewarnai dan menyemprot permukaan paduan aluminium untuk meningkatkan ketahanan korosi dan membuat permukaan bodi mobil lebih indah.

3) Harga sedang. Harga bahan aluminium tinggi, dan biaya pembuatan kendaraan bahan paduan aluminium telah meningkat. Namun, karena karakteristik ringan, paduan aluminium telah membawa peningkatan kapasitas transportasi, pengurangan konsumsi energi dan pengurangan biaya pemeliharaan untuk kendaraan kereta api. Selain itu, kendaraan paduan aluminium memiliki nilai daur ulang lebih. Di antara nilai daur ulang kendaraan yang dibuang, kendaraan baja adalah 100%, sedangkan kendaraan aluminium adalah 480%. Oleh karena itu, kendaraan paduan aluminium memiliki manfaat komprehensif yang tinggi, harga sedang dan biaya yang wajar.

Kinerja keselamatan yang baik. Bodi mobil paduan aluminium memiliki struktur profil, dan kekakuannya jauh lebih baik daripada mobil baja karbon biasa, sehingga dapat menahan kekuatan eksternal mekanis yang lebih besar dan menghindari cedera fatal pada penumpang di dalam mobil. Selain itu, bahan paduan aluminium juga memiliki ketahanan api dan ketahanan busur yang sangat baik. Dibandingkan dengan baja, ia memiliki konduktivitas termal dan pembuangan panas yang lebih baik. Karakteristik ini membuat bodi mobil paduan aluminium memiliki kinerja keamanan yang lebih baik.

3 Status aplikasi paduan aluminium pada kendaraan kereta api

Kecepatan tinggi, penghematan energi, kenyamanan, keselamatan dan perlindungan lingkungan adalah tujuan utama dari pengembangan transportasi saat ini. Sebagai bahan pilihan untuk pengembangan ringan, paduan aluminium memiliki banyak keunggulan yang tak tertandingi, sehingga semakin banyak digunakan dalam kendaraan kereta api. Dalam beberapa tahun terakhir, rel berkecepatan tinggi, bantalan magnetik berkecepatan tinggi dan kendaraan struktur hibrida baru dengan kecepatan lebih dari 300 km / jam telah digunakan, yang telah mempromosikan prospek pengembangan paduan aluminium yang lebih baik. Saat ini, di seluruh dunia, produksi dan pembuatan bodi mobil paduan aluminium telah menjadi tren keseluruhan pengembangan angkutan kereta api perkotaan dan transportasi kereta api. Kapasitas penumpang dan volume logistik transportasi kereta api di China adalah yang pertama di dunia. Namun, pengembangan bodi mobil paduan aluminium di China mulai terlambat. Changchun Railway Passenger Car Co, Ltd mengembangkan badan kereta bawah tanah paduan aluminium pertama pada tahun 1989, membangun jalur produksi pengelasan otomatis paduan aluminium pertama di China pada tahun 2001, dan mengembangkan kereta maglev pertama di China,

Selanjutnya, pabrik kendaraan Nanjing Puzhen, pabrik kendaraan Tangshan dan pabrik Kendaraan Listrik Zhuzhou telah berturut-turut menetapkan jalur produksi untuk secara bertahap memproduksi bodi mobil paduan aluminium. Dengan perkembangan industri transportasi China yang berkelanjutan, lahirnya "harmoni" dan perkembangan berkelanjutan transit kereta bawah tanah perkotaan, badan mobil paduan aluminium semakin muncul dalam kehidupan masyarakat. Kementerian Perkeretaapian telah memperkenalkan teknologi produksi canggih asing untuk mewujudkan pengembangan lompatan kereta api. Misalnya, pengoperasian kereta api berkecepatan tinggi Beijing Guangzhou dan kereta api berkecepatan tinggi Beijing Shanghai telah menetapkan permintaan pasar yang sangat besar untuk kendaraan paduan aluminium, Ini telah lebih lanjut mempromosikan pengembangan teknologi pembuatan bodi mobil paduan aluminium di China. Pada saat yang sama, karena pembuatan bodi mobil paduan aluminium masih dalam tahap perkembangan pesat dan belum ada sistem aplikasi teknologi yang sepenuhnya matang, ada juga beberapa masalah teknis.

Pertanyaan. Saat ini, pengembangan kendaraan rel aluminium tertinggal jauh di belakang industri transportasi mobil. Karena siklus inovasi yang panjang dari produk aluminium dan masa pakai mobil kereta api yang panjang, siklus verifikasi bodi mobil dan suku cadang mobil panjang. Secara keseluruhan, penggunaan bodi mobil paduan aluminium di pasar transportasi jauh lebih sedikit daripada di kedirgantaraan, transportasi mobil dan beberapa pasar sipil. Pada saat yang sama, beban berat dan kecepatan tinggi transportasi kereta api juga mengajukan persyaratan yang lebih tinggi untuk ketahanan aus dan ketahanan korosi komponen rekayasa kereta api. Saat ini, penggunaan cakram rem kereta api berkecepatan tinggi dan penyemprotan busur untuk memperbaiki jembatan kereta api dapat memperoleh ketahanan aus, anti selip, dan anti korosi tertentu.

Efek erosi. Selain itu, ada banyak masalah teknis dalam penerapan paduan aluminium pada kendaraan kereta api. Misalnya, sebagian besar bagian badan kendaraan kereta api dibentuk dengan stamping, dan retakan mudah muncul saat mencap pelat aluminium dengan mencap pelat baja; Sebagian besar benda kerja tubuh dirakit dengan pengelasan, tetapi pengelasan aluminium lebih sulit daripada baja. Permukaan yang dilas harus halus, dan bagian-bagiannya harus elektroforesis dan disemprotkan.

4 Pengembangan aplikasi paduan aluminium pada kendaraan kereta api

Saat ini, negara-negara di seluruh dunia telah menyelenggarakan sejumlah besar penelitian manusia, keuangan dan fisik tentang bahan aluminium untuk kendaraan dan beberapa teknologi dan proses baru, terutama dalam proses bergulir, proses ekstrusi, integrasi material, skala besar dan berongga, serta berbagai sifat khusus, metode perawatan, metode kombinasi, metode pencampuran bahan, perawatan permukaan, dll, Mempromosikan pengembangan bahan aluminium kereta api menuju standar tinggi, kinerja tinggi, konservasi energi dan perlindungan lingkungan ke tingkat yang baru.

Saat ini, dengan pengembangan transportasi kereta api yang berkelanjutan dan pendalaman uji operasi kendaraan paduan aluminium, kita perlu melakukan penelitian eksperimental yang lebih luas, dengan tepat memperkenalkan beberapa teknologi canggih dan peralatan terkait, dan mengubahnya menjadi pengalaman dan penggunaan teknis kita sendiri. Pada saat yang sama, perlu untuk memperkuat penelitian teknis dan pengembangan bahan paduan aluminium untuk secara efektif meningkatkan kinerja komprehensif bahan paduan aluminium, seperti mengintegrasikan beberapa metode proses baru, mengadopsi pembentukan semprotan dan proses lainnya, mengurangi biaya produksi dan menstabilkan kualitas produk. Selain itu, perlu untuk memperkuat penelitian tentang proses pengelasan dan teknologi kontrol untuk meningkatkan kualitas pengelasan, hanya bahan dan manufaktur

Dengan perkembangan teknologi manufaktur yang berkelanjutan, kita dapat mengeksplorasi struktur kendaraan yang lebih masuk akal. Saat ini, China masih bergantung pada impor di beberapa teknologi manufaktur utama, jadi kita perlu meningkatkan penelitian tentang teknologi dan mempersingkat kesenjangan. Dalam hal pemeliharaan kendaraan paduan aluminium, perlu untuk meningkatkan kesadaran pemeliharaan dan perlindungan lingkungan dari aspek produsen, pengguna dan inspeksi kereta api, merumuskan proses yang ketat, meningkatkan manajemen aplikasi kendaraan, dan secara efektif mengurangi kerusakan pada kendaraan paduan aluminium.

5 Kesimpulan

Penerapan bodi mobil paduan aluminium adalah tren transportasi kereta api dan pengembangan kereta api perkotaan yang tak terelakkan. Paduan aluminium telah mempromosikan desain dan teknologi manufaktur kendaraan kereta api ke tingkat yang baru karena kinerjanya yang baik dan banyak keuntungan. Dengan terus berkembangnya teknologi manufaktur dan aplikasi paduan aluminium yang berkelanjutan, itu akan menjadi arus utama pengembangan dan penerapan kereta api modern. Kita harus terus melakukan penelitian dan pengembangan teknis untuk mempromosikan perkembangan pesat industri transportasi kereta api China.