浅谈铝合金在轨道交通中的应用
轨道交通行业应用铝合金材料知识库的研究
广泛 地应用 于 包括 动 车 组 、 路 客 车 和 地铁 车辆 在 铁
正在得到广泛的应用， 几乎 占据 了 ２ ０ｋ ｈ 以上速度 动车 ０ ｍ／
组 的全部份额。在工 业发达 国家， 轨道交通 的用铝量 占总消 费的 １ ％左右。简述 了国 内外铝 合金 车辆及用 于制造 铝合 Ｓ 金车体的铝合金材料 的发展情况 ， 以及 当前 国内铝合金 车体 及所用铝合金材料技 术发展所 遇到 的 问题 。分析 了建 立轨
ｔ ｅ ｍ ａｎ ｃ ｎ ｅ ｔ ｏ ｈ ｌ ｍｉ ｕ ｈ ｉ ｏ ｔ ｎ ｆ ｔ ｅ ａ ｕ ｎ ｍ ａ ｅ ｉ ｌ ｋ ｏ ｅ ｇ — ｍ ｔ ｒａ ｓ ｎ ｗｌ ｄ ｅ ｂ ｓ ｄ ｒ ｓ ｒ ｏ ｒ ａ ｄ ｔ ｅ ｗａ ｏ ｂ ｉ ｈ ｓ ｒｓ ｒ ｏ ｒ ａ ｅ ｅ ｅ ｖ ｉ ｎ ｈ ｙ ｔ ｕｌ ｔ ｉ ｅ ｅ ｖ ｉ ． ｄ Ｋｅ ｒ ｓ ｒ ｉ ｙ ｖ ｈ ｃ ｅ ａ ｏ ｙ ｍａ ｅ ｉｌ ｌ ｉ ｕ ｙｗｏ ｄ ａ ｌ ｗａ ｅ ｉｌ ；ｃ ｒ ｂ ｄ ｔ ｒａ ；ａｕ ｎ ｍ— ｍ
要 进一 步开展 深人 研 究 ； 很 有必 要 运 用 现代 系 统 也
体提供帮助 ， 也有助于推动形成铝合金车体设 计制造 技术 的
知识产权。提 出了铝合 金材料 知识 库 的主要 内容和建 立知 识库 的主要途径 与方 法。 关键词 轨道交通车辆 ；车体材料 ； 铝合 金；知识库
现代轨道交通车辆 的设计 、 制造、 检修维护等提供现 代化的、 全面的材料知识参考工具。
１ 国外铝合金 车辆 与铝合金材料的发展
国外从 １ ５ 始 制 造 铝 合金 车辆 ， ２ 纪 ９ ２开 至 ０世
７￣ ８ ０ ０年 代 ， 次 将 铝 合 金 车 体应 用 于 高 速 动 车 首 组 ； 了 ２ 世纪 ９ 到 ０ ０年代 ， 铝合 金 车体在 高速动 车组 中得到 了广泛 应 用 。 日本 的 ３ ０系 、０ ０ ５０系 、０ ７０系 、 Ｅ１ 、 ２系 、． 、 ４系 等新 干 线 高速 动 车 组 ， 系 Ｅ Ｆ ３系 Ｅ 以
铝合金在高速铁路上的应用现状及发展趋势
铝合金在高速铁路上的应用现状及发展趋势•相关推荐铝合金在高速铁路上的应用现状及发展趋势摘要：铁路运输是我国主要的交通运输方式，在国民经济中起着非常重要的作用。
而铁路车辆是铁路运输中直接载运旅客和货物的工具，是铁路中的一个主要环节，随着社会的进步，运输对车辆的要求越来越高。
车体作为车辆的一个主要部件，其轻量化设计就成为一个关键的问题。
高速列车的轻型化对于发展交通运输、改善机车车辆运行平稳性、降低能源消耗、减少轮轨磨耗都是至关重要的。
当今世界上，大多数发达国家采用铝合金为材质制造车体结构，介绍目前国内外铁路运输中铝材的应用优势及其主要障碍，通过使用铝材来代替传统的钢铁材料，可大大减轻自重以降低能耗、减少环境污染、提高经济性。
并对铝材的发展趋势做了猜测。
关键词铝合金；现状；发展趋势1引言铁路运输工业正面临越来越严重的三大课题：能源、环保、安全。
减轻火车自重以降低能耗，减少环境污染，节约有限资源已成为火车运输关注的焦点。
轻量化是火车发展的一个重要趋势，通过使用轻质材料来替代传统的钢铁材料，可以减轻火车的质量，以达到节省燃料的目的。
因此，越来越多的轻质或高比强度的材料受关注，如板、铝合金。
本文就高速铁路客车用铝合金材料的现状及发展趋势做些讨论。
2铝合金的特点及其应用优势2.1铝合金的特点铝的密度小，仅为2.7（属轻金属），约为钢的1/3。
由于铝的表面易氧化形成致密而稳定的氧化膜，所以耐蚀性好。
铝有较好的铸造性，由于铝的融化温度低，流动性好，易于制造各种复杂外形的零件。
铝中加入一种或几种元素后即构成铝合金，铝合金相对于纯铝可以提高强度和硬度，除固溶强化外，有些铝合金还可以热处理强化，使有些铝合金的抗拉强度可超过600MPa，与低碳钢相比，比强度则胜过某些合金钢。
铝合金是纯铝加入一些合金元素制成的，如铝—锰合金、铝—铜合金、铝—铜—镁系硬铝合金、铝—锌—镁—铜系超硬铝合金。
铝合金比纯铝具有更好的物理力学性能：易加工、耐久性高、适用范围广、装饰效果好、花色丰富。
轨道车辆焊接制造工艺现状及趋势浅析
轨道车辆焊接制造工艺现状及趋势浅析摘要：焊接制造的工艺水平的提高，对我国轨道车辆生产加工行业的进一步发展具有重要意义。
本文通过分析轨道车辆铝合金车体、不锈钢车体和转向架结构焊接制造工艺现状，探讨了各类轨道车辆焊接制造工艺未来的发展趋势，希望能为我国轨道车辆行业的相关人员提供一定的参考。
关键词：轨道车辆;焊接制造工艺;现状及趋势一、不同车体结构的轨道车辆焊接制造工艺及其发展现状轨道交通的车辆不同于道路交通的车辆，生产制造过程复杂且相当重要，其中车体的焊接制造工艺直接影响这轨道车辆的整体质量。
根据轨道车辆车体的材质不同，可以将其分为两种[1]，具体的发展现状如下：1.铝合金车辆铝合金材料应用到轨道交通车辆的生产制造中，车辆结构可以有效地继承铝合金材料的相关特性，车辆的整体结构外观相对比较平整，整体质量也相对较轻，而且具备耐腐蚀的性能，另外，铝合金材料可以再生再利用。
目前，铝合金材料的车体结构主要采用的焊接制造工艺是自动或者半自动焊接，但是在实际的焊接过程中，也会由于铝合金材料的相关特性而影响焊接质量。
首先，在对铝合金材料实际进行焊接时，其对外界环境的要求相对较高，温度过高便会导致车体结构的强度变低，温度过低又会降低焊接时的熔透性，当湿度过大时，铝合金材料便会开始吸附空气中的水分，这就会导致焊接部位出现气孔；其次，在进行铝合金材料的焊接时，还会产生较多的有害气体及粉尘，严重危害了焊接技术人员的身体健康。
2.不锈钢车辆轨道交通车辆在选取不锈钢材料来进行生产制造时，通常采用的是奥氏体不锈钢材料，这种材料的结构强度较高，抗腐蚀，且抗冲击，另外它的自身重量也相对较轻，可以循环再利用。
在实际的不锈钢车辆结构焊接中，通常采用的焊接制造工艺是电阻点焊技术，这种工艺由于需要人工进行全程操作，所以存在较多的工艺缺陷。
首先，在对不锈钢材料进行焊接的时候，技术人员需要使用焊接设备对材料进行点焊，导致这种方式的生产效率较为低下，而且无法对焊接接头的强度和质量进行有效的检测；其次，由于焊接过程需要技术人员的全程参与，所以要事先测定好各个接头处的焊接参数；另外，采用点焊的方式进行焊接，会由于车辆表面留有压痕而降低车辆的美观度；最后，采用电阻点焊对不锈钢材料进行焊接，车辆整体结构的密封性变得较差，大大地减少了其应用范围[2]。
简析地铁车辆—铝合金车体
简析地铁车辆—铝合金车体摘要：简要介绍地铁车辆——铝合金车体结构，介绍铝合金车体的优缺点，以及如何保证铝合金车体结构强度及使用寿命。
关键词：车体;铝合金;结构0 引言车体是地铁车辆的主要承载结构，它支撑于转向架之上，保证旅客乘车安全。
车体底架下部及车顶上部安装电气设备，构成车辆主体。
它需要承受各种动静载荷、各种震动，并适应100km/h左右的速度运行;还要满足隔音、隔热、减震、防火等要求，确保在事故状态下尽可能保证旅客安全。
1 铝合金车体的介绍车体的结构组成根据所选用的材料略有不同，但是主要部件均是由底架、车顶、侧墙（左右侧各1个）、端墙等组成，其中带有司机室的车辆前端设司机室。
车体需要有足够的强度承受自重、载重、牵引力、横向力、制动力等载荷及作用力，其主要有底架承载、侧壁承载、整体承载三种承载方式。
一般根据应用的材料，来选择合适的承载方式。
铝的密度大约只有钢的1/3。
铝及铝合金具有重量轻、耐腐蚀的特点，并且是热和电的良导体，是一种优点很多的材料。
铝合金按其添加合金元素的不同，可被分成从1000～7000系列的几种类型。
一般用于地铁车辆的铝合金材料主要是A1～Mg系（5000系）、A1～Mg～Si系（6000系）和A1～Zn～Mg系（7000 系）合金。
最初的铝合金车体是将原来钢制车辆的骨架与外板置换成焊接性能好的5000系合金，采用MIG焊接、MIG点焊与铆接连接的结构，随着强度更高，焊接性能更优的7000系合金的研制成功，底架部件中各种受力杆件广为采用，使车体进一步轻量化。
但是此时的铝合金车体仍然沿袭过去高耐候钢、不锈钢车体的模式，均是外板加骨架结构，为了内部设备安装及底架下部设备安装再加焊吊梁、吊架、二次骨架。
随着万吨乃至万吨级以上大型挤压机的问世，在7000系合金上实现了挤压型材大型化，制成了外板与骨架一体化的宽幅挤压型材车体。
大幅度降低了部件数量及连接焊缝长度，促进了焊接自动化。
板梁式铝合金车体在结构形式上类似于耐候钢车体，但为了提高断面系数，防止板材由于剪力产生失稳现象，因此加大板厚（一般取钢板的1.4倍，最薄用到2mm）。
城轨交通车辆车体—铝合金车体
二、铝合金车体的特点
铝合金车体的 特点如下:
u （3）可运用大型中空挤压型材进行气密性设计，提高车 辆密封性能，提高乘坐舒适性。
u （4）采用大型中空挤压型材制造的板块式结构，可减少 连接件的数量和质量。
u （5）减少维修费用，延长使用寿命。
三、铝合金车体的形式
1.纯铝合金车体
u （1）车体由铝板和实心型材制成，铝板和型材通过铝制铆 钉、连续焊接与金属惰性气体点焊等进行连接。除了车钩部分 及车体内的螺钉座使用碳素钢外，其他部位都使用比重仅为碳 素钢1/3的铝合金，实现了车体的轻量化。这些铝板和型材等 多为拉延材料（板材、挤压型材、锻造材料）。很多地方使用 大型挤压型材，进行热处理后，其机械性能有很大的提高。大 型挤压型材的组合使车辆制造时焊接大量减少，但制造成本增 大。
四、铝合金车体的结构
1.底架
u (4)牵引梁。牵引梁有两根纵梁和一根横梁，纵梁沿车体 纵向布置，其作用是把车钩力分布到地板和枕梁上；横梁 的作用是承载、提升和牵引，司机室下面（A车的前端） 的牵引梁较长且较宽，发生列车碰撞时，被压溃的车钩向 后运动，牵引梁能够向后微量压缩，避免车体损坏。
四、铝合金车体的结构
三、铝合金车体的形式
2.混合结构铝合 金车体
u 城轨交通车辆除纯铝合金车体外，还有钢底架的混合结构铝合 金车体。这种车体侧墙与底架的连接基本都采用铆接或螺栓连 接的方式，其作用一是可避免热胀冷缩带来的问题，二是取消 了成本很高的车体校正工序。
三、铝合金车体的形式
2.混合结构铝合 金车体
u 采用铝合金材料制造车体可最大限度地减轻车体自重，从而提高车 辆的加速度，降低运能消耗和牵引及制动能耗，减轻对线路的磨耗 及冲击，扩大输送能力。此外，铝合金车体还有以下优点：耐腐蚀 性好（但在潮湿的地方更容易被腐蚀，所以应特别注意排水和密 封），外墙板可不涂漆，不仅节能，还节省涂装费，而且不需设置 油漆场地，缩短制造周期，并可延长检修周期；可以采用长大宽幅 挤压型材，与一般钢结构相比，人工费节省约40%，车辆质量减轻 约30%。
浅谈铝挤压型材在轨道交通领域方面的技术难点
浅谈铝挤压型材在轨道交通领域方面的技术难点铝挤压加工技术目前在各个领域中都得到了充分的应用，尤其近年来对轨道交通、航空航天、汽车船舶等重大领域的深入应用更能彰显出铝挤压加工技术的关键作用。
文章主要讲述了铝挤压加工技术在轨道交通领域方面的应用，并着重阐述了铝挤压型材在生产、工艺等技术方面的难点，近一步探析铝挤压加工关键技术的实际运用。
标签：轨道交通；挤压型材；技术难点现阶段随着我国经济的高速发展，对轨道交通轻量化的要求也越来越高，而铝挤压型材在轨道交通轻量化方面的应用中占据了相当重要的位置。
目前，各铝加工行业也都在潜心研究用于轨道交通铝挤压型材的关键加工技术，并取得了较为突出的成果。
1 铝挤压型材在轨道交通上的应用1.1 轨道交通的概述轨道交通是指运营车辆需要在特定轨道上行驶的一类交通工具或运输系统。
最典型的轨道交通就是由传统火车和标准铁路所组成的铁路系统。
随着火车和铁路技术的多元化发展，轨道交通呈现出越来越多的类型，不仅遍布于长距离的陆地运输，也广泛运用于中短距离的城市公共交通中。
1.2 铝挤压型材在轨道交通上的具体运用铝挤压型材主要运用在动车、地铁的轻量化车身上，具体分布在车身主框架的各个位置，例如顶盖长梁、侧梁、底架边梁、侧墙、地板、枕梁等部位，是车身重要的支撑结构主体，对铝型材的材质、结构、硬度、承重性、耐用性等方面均有较为严格的要求。
而铝挤压型材的加工水平则直接会反映出铝型材整体质量上的优劣，因此，铝挤压型材加工技术则是軌道交通领域应用的关键所在。
2 轨道交通铝挤压型材的分类以及技术难点2.1 侧墙、垫板等悬壁实心型材侧墙、垫板等悬壁实心型材主要特点在于截面简单，模具设计及加工难度较低，挤压易成形。
挤压实际生产中，此类型材多数可直接实现零试模量产，是轨道交通项目中最易生产的型材。
侧墙、垫板等悬壁实心型材的技术难点在于：（1）型材在线淬火后的开口尺寸因冷却收缩导致收口变形，因此需要根据型材的形状及滑出台方向来调整在线风淬及水淬工艺参数，通过挤压后段的整形也可将型材的收口变形矫正回来；（2）模具设计初期也需要对型材做开口预变形设计，以校正在线淬火的变形量。
铝合金线材用途
铝合金线材用途铝合金线材是一种广泛应用于各个领域的材料，具有轻质、高强度、耐腐蚀等优点，因此被广泛用于建筑、交通、电子、航空航天等行业。
本文将从不同行业的角度，介绍铝合金线材的具体用途。
一、建筑领域1. 铝合金线材在建筑领域中常用于门窗、幕墙等结构的制作。
由于铝合金线材具有轻质、耐腐蚀等特点，能够满足建筑物对材料强度和耐用性的要求，同时也能够减轻整体重量，提高建筑物的可靠性和安全性。
2. 铝合金线材还可以用于建筑物的电力输配系统。
其导电性能良好，能够满足电力传输的需求，同时由于铝合金线材的轻质特点，能够减轻线路负荷，提高电力传输效率。
二、交通领域1. 铝合金线材在汽车制造中的应用越来越广泛。
由于铝合金线材具有轻质、高强度等特点，能够减轻汽车的整体重量，提高燃油效率，同时也能够提高汽车的安全性能。
铝合金线材还可以用于汽车的电力系统和电池连接线等部位，提供稳定可靠的电力传输。
2. 铝合金线材还可以应用于轨道交通系统，例如地铁、高铁等。
由于铝合金线材的导电性能好、重量轻，能够满足电力传输的需要，并且减轻整体重量，提高运行效率。
三、电子领域1. 铝合金线材在电子产品制造中广泛应用。
例如手机、电脑等电子产品中的导线、连接线等部位常常采用铝合金线材。
铝合金线材具有良好的导电性能和耐腐蚀性，能够确保电子产品的正常运行，并且由于铝合金线材的轻质特点，还能够减轻整体重量，提高携带便利性。
2. 铝合金线材还可以应用于电子设备的散热系统。
由于铝合金线材的导热性能好，能够有效地将设备产生的热量散发出去，保持设备的正常运行温度，提高设备的稳定性和寿命。
四、航空航天领域1. 铝合金线材在航空航天器制造中具有重要的应用。
由于铝合金线材具有轻质、高强度等特点，能够减轻航空航天器的整体重量，提高飞行效率。
铝合金线材还可以用于航空航天器的电力系统和通信系统等关键部位，提供可靠的电力传输和信号传输。
2. 铝合金线材还可以用于航空航天器的结构制作。
新材料在高速列车中的应用
新材料在高速列车中的应用随着科技的不断发展，高速列车正成为现代交通的重要组成部分。
高速列车的运行速度越来越快，为保证运行安全和乘客的舒适性，材料的质量和性能被要求越来越高。
在这个背景下，新材料的应用逐渐成为了高速列车的发展方向。
本文将介绍新材料在高速列车中的应用现状、意义和发展趋势。
一、复合材料的应用复合材料是由两种或两种以上的原材料按一定方式组合而成的一种材料。
在高速列车中，复合材料被广泛应用于车身、内饰、轮对、制动系统等方面。
其中，复合材料车身具有重量轻、强度高、抗疲劳、不易燃、绝缘、隔音等特点，能够有效提高高速列车的运行效率和乘客舒适度。
目前，我国的高速动车组列车和城市轨道交通列车都广泛采用了复合材料车身。
二、铝合金的应用铝合金是一种轻质且强度高的材料。
在高速列车中，铝合金被应用于车体结构、车轮、齿轮、导轨等方面。
铝合金车体结构比传统车体结构重量轻，强度高，可以有效降低车体质量，提高车辆的运行速度和能效。
铝合金轮对的质量轻，强度高，摩擦系数小，能够有效降低车轮与铁轨之间的磨损，提高轮轨接触性能，减少噪音和振动。
三、纤维增强塑料的应用纤维增强塑料也是一种常见的复合材料。
在高速列车中，纤维增强塑料主要应用于车内饰和车顶隔热层。
纤维增强塑料车内饰具有重量轻、耐磨、耐腐蚀、易加工等特点，能够有效降低车辆整体质量，提高能效。
车顶隔热层具有隔热、隔音、抗震性能，能够有效提高车内乘客的舒适度。
四、碳纤维的应用碳纤维是一种高强度、高模量、低密度的新型材料。
在高速列车中，碳纤维主要应用于车体结构和内饰装饰。
碳纤维车体结构具有重量轻、强度高、抗疲劳、不易燃、绝缘、隔音等特点，能够有效提高高速列车的运行效率和乘客舒适度；碳纤维内饰装饰则具有外观美观、耐磨、耐腐蚀、易清洁等特点，能够有效提高车辆内部的舒适性和美观度。
总之，新材料在高速列车中的应用，能够有效提高高速列车的运行效率、安全性和乘客舒适度。
随着科技的不断发展，新材料在高速列车中的应用前景广阔。
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浅谈铝合金在轨道交通中的应用
铝合金在轨道交通领域的应用是一项长期受到关注的技术。
它在轨道交通中的广泛应用，包括高铁、地铁、有轨电车等，都展现了其独特的优势和价值。
本文将就铝合金在轨道交通中的应用进行探讨，着重介绍其优势、现状和未来发展趋势。
一、铝合金在轨道交通中的应用优势
轻量化: 铝合金具有较低的密度和良好的强度，因此在轨道交通中可以大幅减轻车辆自重，有利于降低能耗和减少磨损，同时提高运行效率和安全性。
耐腐蚀: 铝合金具有良好的耐腐蚀性能，可以在恶劣的环境下保持长期稳定的性能，这使其在地铁、高铁等密闭环境下的应用更为适宜。
成型加工性能好: 铝合金易于成型加工，可以适应各种车辆结构需求，提高车辆设计的灵活性和多样性。
节能减排: 利用铝合金替代传统材料，如钢材，车辆重量减轻可带来降低动力消耗、减少排放的效果，有助于节能减排。
二、铝合金在高铁领域的应用
铝合金在高铁领域得到了广泛的应用。
高铁列车以高速、大载客量、运行稳定著称，而铝合金正是其“减重”之选。
高铁车体及部分结构件采用铝合金制造，不仅减轻了车辆自重，提高了运行速度和载客量，还增强了车辆的整体抗腐蚀和使用寿命。
同时，铝合金的可回收再利用特性也符合高铁领域可持续发展的要求。
三、铝合金在地铁领域的应用
在地铁领域，铝合金同样发挥着重要作用。
地铁车辆需要应对密闭环境、潮湿腐蚀等问题，而铝合金的优异耐腐蚀性能使其成为地铁车辆的理想选择。
通过采用铝合金材料，地铁车辆的自重得以降低，利于提高整体运行效率和降低能耗，同时也能够提高车辆的整体安全性。
四、铝合金在有轨电车领域的应用
在有轨电车领域，铝合金的应用也日益普及。
相比于传统的钢制车辆，铝合金车辆在减轻自重的同时，也可提高车辆的运行速度和舒适性。
此外，铝合金具有优异的导电性能，有利于电车的性能提升和整车电气系统的稳定运行。
五、未来展望
随着轨道交通行业的不断发展和技术进步，铝合金在该领域的应用前景依然广阔。
未来，随着铝合金材料制造工艺的不断完善和成本的进一步降低，铝合金在轨道交通领域的应用将进一步扩大，有望实现更多创新和突破。
总结起来，铝合金在轨道交通中的应用具有明显的优势，在高铁、地铁、有轨电车等领域都得到了广泛的推广和应用。
随着技术的不断进步和创新，铝合金在轨道交通中的应用也将不断拓展，为轨道交通的发展注入新的活力。