國(guó)內(nèi)外動(dòng)車(chē)組技術(shù)的發(fā)展與輕合金應(yīng)用簡(jiǎn)述

國(guó)內(nèi)外動(dòng)車(chē)組技術(shù)的發(fā)展

與輕合金應(yīng)用簡(jiǎn)述內(nèi)容提要一、國(guó)外高速動(dòng)車(chē)組技術(shù)的發(fā)展情況二、國(guó)內(nèi)高速動(dòng)車(chē)組技術(shù)的發(fā)展情況三、高速動(dòng)車(chē)組的輕量化四、輕合金的應(yīng)用簡(jiǎn)述與展望第一部分：國(guó)外高速動(dòng)車(chē)組技術(shù)的發(fā)展情況

1.法國(guó)高速動(dòng)車(chē)組的發(fā)展情況發(fā)展概況：●1982年第一代：TGV-P高速動(dòng)車(chē)組；●第二代：TGV-A、TGV-R、AVE、TGV-PBA（TGV-PBKA）、TGV-Eurostar、TGV-KTX（韓國(guó)TGV）；●第三代：TGV-D（TGV-2N）等高速動(dòng)車(chē)組；TGV-R

TGV-PBA/PBKA

TGV-R

TGV-A

第一部分：國(guó)外高速動(dòng)車(chē)組技術(shù)的發(fā)展情況

1.法國(guó)高速動(dòng)車(chē)組的發(fā)展情況發(fā)展概況：●形成了系列完整，技術(shù)獨(dú)特的產(chǎn)品和技術(shù)體系；●

速度：260km/h→270km/h→300km/h→320km/h；●

20年以上超過(guò)300km/h的商業(yè)運(yùn)營(yíng)業(yè)績(jī)稱雄于世界鐵路；●

TGV高速動(dòng)車(chē)組的運(yùn)營(yíng)范圍遍及法國(guó)；●成功地解決了與既有線路的技術(shù)銜接，實(shí)現(xiàn)了與英國(guó)、德國(guó)、比利時(shí)、荷蘭等國(guó)的跨國(guó)聯(lián)運(yùn)運(yùn)營(yíng)；●將TGV技術(shù)輸出到了西班牙、韓國(guó)等歐洲和亞洲國(guó)家?！鶤VETGV-Eurostar

第一部分：國(guó)外高速動(dòng)車(chē)組技術(shù)的發(fā)展情況

1.法國(guó)高速動(dòng)車(chē)組的發(fā)展情況主要技術(shù)特點(diǎn)：●動(dòng)力集中式高速電動(dòng)車(chē)組；適應(yīng)多電流制，采用同步電機(jī)牽引；●速度高，車(chē)輛動(dòng)力學(xué)性能好，舒適度高；●采用雅可比式轉(zhuǎn)向架與鉸接式車(chē)體，列車(chē)軸重相對(duì)平均；●除TGV-D（TGV-2N）采用鋁合金車(chē)體外，其余全部采用低合金鋼車(chē)體；●車(chē)輛長(zhǎng)度相對(duì)較短，定員小，載客能力偏小。TGV-KTX

TGV-D第一部分：國(guó)外高速動(dòng)車(chē)組技術(shù)的發(fā)展情況

1.法國(guó)高速動(dòng)車(chē)組的發(fā)展情況最新進(jìn)展：

●

2007年4月3日，法國(guó)用兩輛TGV-POS動(dòng)力車(chē)與3節(jié)TGV雙層拖車(chē)組成TGV-V150試驗(yàn)列車(chē)，創(chuàng)造了574.8km/h的最高試驗(yàn)速度記錄；●正在開(kāi)發(fā)AGV動(dòng)力分散型高速動(dòng)車(chē)組,其中包括：

AGV7——四動(dòng)三拖（4M3T），速度→300km/h；

AGV11——六動(dòng)五拖（6M5T），速度→350km/h；

AGV14——八動(dòng)六拖（8M6T），速度→350km/h；TGV-V150

第一部分：國(guó)外高速動(dòng)車(chē)組技術(shù)的發(fā)展情況

2.日本高速動(dòng)車(chē)組的發(fā)展情況發(fā)展概況：●1964年10月1日開(kāi)發(fā)出世界上第一列高速動(dòng)車(chē)組——東海道新干線0系高速動(dòng)車(chē)組；●經(jīng)過(guò)40多年的發(fā)展，相繼開(kāi)發(fā)出了100系、200系、100N系、300系、500系、700系、N700系、E1系、E2系、E3系、E4系、800系等高速動(dòng)車(chē)組；●運(yùn)營(yíng)速度從0系的210km/h→500系的285~300km/h。0系動(dòng)車(chē)組300系動(dòng)車(chē)組

100系動(dòng)車(chē)組

200系動(dòng)車(chē)組

500系動(dòng)車(chē)組

700系動(dòng)車(chē)組

400系

E2系E1系

E4系第一部分：國(guó)外高速動(dòng)車(chē)組技術(shù)的發(fā)展情況

2.日本高速動(dòng)車(chē)組的發(fā)展情況主要技術(shù)特點(diǎn)：●動(dòng)力分散式高速電動(dòng)車(chē)組；兩端頭形造型較好，空氣動(dòng)力學(xué)性能較好，阻力小，噪聲低；●除0系、100（100N）系、200系外，均采用輕型無(wú)搖枕轉(zhuǎn)向架，在500系、700系車(chē)輛上采用了半主動(dòng)懸掛系統(tǒng)?！褴?chē)體結(jié)構(gòu)多以鋁合金車(chē)體為主，也有少量低合金鋼車(chē)輛，輕量化水平最高，最低軸重僅為8t?！褴?chē)輛高度較低，但車(chē)體較寬，車(chē)內(nèi)空間利用充分、布置合理、實(shí)用；●編組長(zhǎng)，列車(chē)總定員多，載客能力強(qiáng)。N700系Fastceh360第一部分：國(guó)外高速動(dòng)車(chē)組技術(shù)的發(fā)展情況

2.日本高速動(dòng)車(chē)組的發(fā)展情況最新進(jìn)展：

Fastceh360高速試驗(yàn)列車(chē)，設(shè)計(jì)目標(biāo)速度為360km/h，其中包括：

Fastceh360S——六動(dòng)二拖，速度→360km/h；

Fastceh360Z——四動(dòng)二拖，速度→360km/h；

E5系高速列車(chē)——八動(dòng)二拖，速度：初期300km/h，遠(yuǎn)期320km/h。E5系ICE2

第一部分：國(guó)外高速動(dòng)車(chē)組技術(shù)的發(fā)展情況

3.德國(guó)高速動(dòng)車(chē)組的發(fā)展情況發(fā)展概況：●1991年，第一代ICE1，動(dòng)力集中型高速動(dòng)車(chē)組；●1997年，第二代ICE2，動(dòng)力集中型高速動(dòng)車(chē)組；●2000年，ICE3、ICT（ICE-T）、ICE-TD等動(dòng)力分散型高速動(dòng)車(chē)組；

●運(yùn)營(yíng)速度：250km/h→330km/h。ICE1

第一部部分：：國(guó)外外高速速動(dòng)車(chē)車(chē)組技技術(shù)的的發(fā)展展情況況3.德國(guó)高高速動(dòng)動(dòng)車(chē)組組的發(fā)發(fā)展情情況主要技技術(shù)特特點(diǎn)：：●既有動(dòng)動(dòng)力集集中型型高速速動(dòng)車(chē)車(chē)組為為主，，也有有動(dòng)力力分散散型動(dòng)動(dòng)車(chē)組組；●采用高高強(qiáng)度度鋁合合金車(chē)車(chē)體；；●主要采采用SF系列高高速轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向架架無(wú)搖搖枕轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向架架；●采用過(guò)過(guò)磁軌軌制動(dòng)動(dòng)與渦渦流制制動(dòng)等等非粘粘著制制動(dòng)裝裝置；；●功能齊齊全，，設(shè)備備較多多，功功能的的完備備性、、技術(shù)術(shù)先進(jìn)進(jìn)；●定員適適中，，車(chē)內(nèi)內(nèi)空間間寬敞敞、裝裝飾豪豪華，，注重重乘坐坐舒適適度。。ICE3ICE-TD第一部部分：：國(guó)外外高速速動(dòng)車(chē)車(chē)組技技術(shù)的的發(fā)展展情況況3.德國(guó)高高速動(dòng)動(dòng)車(chē)組組的發(fā)發(fā)展情情況主要技技術(shù)特特點(diǎn)：：Velaro系列高高速動(dòng)動(dòng)車(chē)組組的發(fā)發(fā)展，，其中中包括括：VelaroE，四動(dòng)動(dòng)四拖拖（4M4T）；VelaroCN，四動(dòng)動(dòng)四拖拖（4M4T）；VelaroRUS，四動(dòng)動(dòng)六拖拖（4M6T）。VelaroEVelaroRUS第一部部分：：國(guó)外外高速速動(dòng)車(chē)車(chē)組技技術(shù)的的發(fā)展展情況況4.意大利利高速速動(dòng)車(chē)車(chē)組的的發(fā)展展情況況發(fā)展概概況：：●1976年，第第一代代Pendolino擺式列列車(chē)——ETR401擺式高高速動(dòng)動(dòng)車(chē)組組；●1988年，第第二代代ETR450擺式高高速動(dòng)動(dòng)車(chē)組組；●第第三代代ETR460、ETR470、SM3（S220）、ETR480、ETR500等高速速動(dòng)車(chē)車(chē)組。。Pendolino即為英英語(yǔ)中中Pendulum““鐘擺””之意意，表象出出了ETR系列擺擺式高高速列列車(chē)的的最突突出特特征。。ETR450ETR480ETR470ETR460第一部分：：國(guó)外高速速動(dòng)車(chē)組技技術(shù)的發(fā)展展情況4.意大利高速速動(dòng)車(chē)組的的發(fā)展情況況主要技術(shù)特特點(diǎn)：●除ETR500是非擺式動(dòng)動(dòng)力集中型型高速動(dòng)車(chē)車(chē)組外，其其余均為動(dòng)動(dòng)力分散型型高速動(dòng)車(chē)車(chē)組；●除ETR450外，其余均均采用雙電電流制牽引引供電；●運(yùn)用了了迫導(dǎo)向徑徑向轉(zhuǎn)向架架技術(shù)，采采用半主動(dòng)動(dòng)/主動(dòng)控制懸懸掛系統(tǒng)；；●采用有有源（主動(dòng)動(dòng)式）擺式式列車(chē)技術(shù)術(shù)，傾擺機(jī)機(jī)構(gòu)置于轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向架二系系懸掛裝置置之上（簧簧上擺）；；●采用帶帶有內(nèi)端墻墻結(jié)構(gòu)的鋁鋁合金車(chē)體體。SM3ETR500第一部分：：國(guó)外高速速動(dòng)車(chē)組技技術(shù)的發(fā)展展情況4.意大利高速速動(dòng)車(chē)組的的發(fā)展情況況最新進(jìn)展：：新Pendalino，該動(dòng)車(chē)組組的速度等等級(jí)仍為250km/h，在CRH5之后制造。。ETR600新Pendalino第二部分：：國(guó)內(nèi)動(dòng)車(chē)車(chē)組技術(shù)的的發(fā)展情況況1.CRH系列動(dòng)車(chē)組組國(guó)產(chǎn)化制制造●引進(jìn)先先進(jìn)技術(shù)、、聯(lián)合設(shè)計(jì)計(jì)制造、打打造自主品品牌；●消化吸吸收，設(shè)計(jì)計(jì)制造CRH2、CRH5、CRH1、CRH3等四種“和和諧號(hào)”電電動(dòng)車(chē)組。。編組：8輛車(chē)(5M3T)運(yùn)行速度（（km/h）：200~250定員（人））：668牽引功率（（kW）：5300列車(chē)長(zhǎng)度（（m）：213.5頭車(chē)長(zhǎng)度（（mm）：26950中間車(chē)長(zhǎng)度度（mm）：26600車(chē)輛寬度（（mm）：3331車(chē)輛高度（（mm）：4040CRH1第二部分：：國(guó)內(nèi)動(dòng)車(chē)車(chē)組技術(shù)的的發(fā)展情況況1.CRH系列動(dòng)車(chē)組組國(guó)產(chǎn)化制制造●引進(jìn)、消化化吸收了動(dòng)動(dòng)車(chē)組系統(tǒng)統(tǒng)集成、鋁鋁合金車(chē)體體、轉(zhuǎn)向架架、牽引控控制等九項(xiàng)項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)術(shù)；●同時(shí)，，消化吸收收受電弓、、輔助系統(tǒng)統(tǒng)、空調(diào)系系統(tǒng)等十項(xiàng)項(xiàng)重要配套套技術(shù)；●形成完完整國(guó)產(chǎn)化化制造產(chǎn)業(yè)業(yè)鏈。編組：8輛車(chē)(4M4T)運(yùn)行速度（（km/h）：200~250定員（人））：610牽引功率（（kW）：4800列車(chē)長(zhǎng)度（（m）：201.4頭車(chē)長(zhǎng)度（（mm）：25700中間車(chē)長(zhǎng)度度（mm）：25000車(chē)輛寬度（（mm）：3380車(chē)輛高度（（mm）：3700CRH2第二部分：：國(guó)內(nèi)高速速動(dòng)車(chē)組技技術(shù)的發(fā)展展情況1.CRH系列動(dòng)車(chē)組組國(guó)產(chǎn)化制制造編組：8輛車(chē)(4M4T)運(yùn)行速度（（km/h）：350定員（人））：601牽引功率（（kW）：8800列車(chē)長(zhǎng)度（（m）：201.4頭車(chē)長(zhǎng)度（（mm）：25700中間車(chē)長(zhǎng)度度（mm）：25000車(chē)輛寬度（（mm）：3257車(chē)輛高度（（mm）：3890編組：8輛車(chē)(5M3T)運(yùn)行速度（（km/h）：200~250定員（人））：622牽引功率（（kW）4800列車(chē)長(zhǎng)度（（m）：201.4頭車(chē)長(zhǎng)度（（mm）：25700中間車(chē)長(zhǎng)度度（mm）：25000車(chē)輛寬度（（mm）：3200車(chē)輛高度（（mm）：4270CRH3CRH5第二部分：：國(guó)內(nèi)動(dòng)車(chē)車(chē)組技術(shù)的的發(fā)展情況況2.高速列車(chē)的的十項(xiàng)重要要配套技術(shù)術(shù)●受電弓弓設(shè)計(jì)制造造技術(shù)。●輔助電電氣系統(tǒng)設(shè)設(shè)計(jì)制造技技術(shù)?！褴?chē)鉤緩緩沖裝置（（包括前端端模塊）設(shè)設(shè)計(jì)制造技技術(shù)?！耧L(fēng)擋設(shè)設(shè)計(jì)制造技技術(shù)?！褴?chē)輛內(nèi)內(nèi)裝結(jié)構(gòu)（（包括行李李架）、酒酒吧與廚房房設(shè)備設(shè)計(jì)計(jì)制造技術(shù)術(shù)?！窨照{(diào)系系統(tǒng)設(shè)計(jì)制制造技術(shù)。。●衛(wèi)生間間及集便裝裝置設(shè)計(jì)制制造技術(shù)。?！袢T(mén)門(mén)設(shè)計(jì)制造造技術(shù)?！褴?chē)窗與與前擋風(fēng)玻玻璃設(shè)計(jì)制制造技術(shù)。。●座椅設(shè)設(shè)計(jì)制造技技術(shù)。第二部分：：國(guó)內(nèi)動(dòng)車(chē)車(chē)組技術(shù)的的發(fā)展情況況2.高速列車(chē)的的九大關(guān)鍵鍵技術(shù)●高速列列車(chē)系統(tǒng)集集成技術(shù)；；●轉(zhuǎn)向架架設(shè)計(jì)制造造技術(shù)；●鋁合金金車(chē)體設(shè)計(jì)計(jì)制造技術(shù)術(shù)；●牽引變變壓器設(shè)計(jì)計(jì)制造技術(shù)術(shù)；●牽引變變流器設(shè)計(jì)計(jì)制造技術(shù)術(shù)；●牽引電電機(jī)設(shè)計(jì)制制造技術(shù)；；●牽引控控制技術(shù)；；●列車(chē)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)設(shè)計(jì)制造技技術(shù)；●制動(dòng)系系統(tǒng)設(shè)計(jì)制制造技術(shù)。。第二部分：：國(guó)內(nèi)動(dòng)車(chē)車(chē)組技術(shù)的的發(fā)展情況況3.自主創(chuàng)新與與CRH380VIP座席定員一等座席定員二等座席定員總定員461298291004CRH380BL高速列車(chē)總總體布置第二部分：：國(guó)內(nèi)動(dòng)車(chē)車(chē)組技術(shù)的的發(fā)展情況況3.自主創(chuàng)新與與CRH380一等頭車(chē)平平面布置及及內(nèi)裝效果果第二部分：：國(guó)內(nèi)動(dòng)車(chē)車(chē)組技術(shù)的的發(fā)展情況況3.自主創(chuàng)新與與CRH380VIP車(chē)平面布置置及內(nèi)裝效效果第二部分：：國(guó)內(nèi)動(dòng)車(chē)車(chē)組技術(shù)的的發(fā)展情況況3.自主創(chuàng)新與與CRH380一等座車(chē)平平面布置及及內(nèi)裝效果果第二部分：：國(guó)內(nèi)動(dòng)車(chē)車(chē)組技術(shù)的的發(fā)展情況況3.自主創(chuàng)新與與CRH380二等座車(chē)平平面布置及及內(nèi)裝效果果第二部分：：國(guó)內(nèi)動(dòng)車(chē)車(chē)組技術(shù)的的發(fā)展情況況5.5自主創(chuàng)新與與CRH380餐座合造車(chē)車(chē)平面布置置及內(nèi)裝效效果第三部分：：高速動(dòng)車(chē)車(chē)組的輕量量化1.輕量化的需需求●輕量化化是降低軸軸重、減輕輕車(chē)輛對(duì)線線路的動(dòng)力力破壞作用用的基礎(chǔ)；；●是降低低運(yùn)行阻力力、實(shí)現(xiàn)節(jié)節(jié)能、環(huán)保保的重要條條件；●動(dòng)車(chē)組組運(yùn)行速度度提高到250~350km/h以上，輕量量化問(wèn)題更更為突出。圖1第三部分：：高速動(dòng)車(chē)車(chē)組的輕量量化2.輕量化與輕輕合金化●車(chē)體與與轉(zhuǎn)向架的的輕量化是是動(dòng)車(chē)組輕輕量化的重重要內(nèi)容；；●動(dòng)車(chē)組組的車(chē)窗、、車(chē)門(mén)、行行李架、座座椅等非承承載主體部部件也需要要輕量化；；●車(chē)體結(jié)結(jié)構(gòu)的輕量量化也不完完全等同于于輕合金化化，也需要要根據(jù)材料料特性進(jìn)行行結(jié)構(gòu)優(yōu)化化；●自上世世紀(jì)80年代，鋁合合金材料應(yīng)應(yīng)用于制造造高速動(dòng)車(chē)車(chē)組車(chē)體，，在車(chē)體輕輕量化中發(fā)發(fā)揮了重要要作用，得得到了廣泛泛的應(yīng)用和和迅速發(fā)展展；●鋁鋁合合金金材材料料絕絕不不僅僅僅僅局局限限于于應(yīng)應(yīng)用用于于制制造造承承受受現(xiàn)現(xiàn)代代鐵鐵道道車(chē)車(chē)輛輛主主要要載載荷荷的的鋁鋁合合金金車(chē)車(chē)體體；；●在在繼繼續(xù)續(xù)挖挖掘掘鋁鋁合合金金的的潛潛力力進(jìn)進(jìn)一一步步推推動(dòng)動(dòng)鐵鐵道道車(chē)車(chē)輛輛輕輕合合金金化化和和輕輕量量化化的的同同時(shí)時(shí)，，至至少少還還尋尋找找出出一一種種比比鋁鋁合合金金更更輕輕、、且且可可實(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)工工程程化化生生產(chǎn)產(chǎn)和和具具有有商商業(yè)業(yè)應(yīng)應(yīng)用用價(jià)價(jià)值值的的輕輕合合金金材材料料，，應(yīng)應(yīng)用用于于現(xiàn)現(xiàn)代代鐵鐵道道車(chē)車(chē)輛輛制制造造業(yè)業(yè)；；●按按當(dāng)當(dāng)前前金金屬屬材材料料工工業(yè)業(yè)發(fā)發(fā)展展的的現(xiàn)現(xiàn)狀狀和和水水平平，，鎂鎂合合金金最最有有希希望望滿滿足足這這一一需需求求，，成成為為繼繼鋁鋁合合金金之之后后的的應(yīng)應(yīng)用用于于現(xiàn)現(xiàn)代代鐵鐵道道車(chē)車(chē)輛輛的的輕輕合合金金材材料料。。第四四部部分分：：輕輕合合金金的的應(yīng)應(yīng)用用簡(jiǎn)簡(jiǎn)述述與與展展望望1.鋁合合金金的的應(yīng)應(yīng)用用應(yīng)應(yīng)用用簡(jiǎn)簡(jiǎn)述述當(dāng)前前鋁鋁合合金金在在動(dòng)動(dòng)車(chē)車(chē)組組中中的的應(yīng)應(yīng)用用情情況況●動(dòng)動(dòng)車(chē)車(chē)組組車(chē)車(chē)載載系系統(tǒng)統(tǒng)主主體體結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)，，其其中中包包括括：：鋁合合金金車(chē)車(chē)體體結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)；；轉(zhuǎn)向向架架中中的的過(guò)過(guò)渡渡枕枕梁梁、、軸軸箱箱、、傳傳動(dòng)動(dòng)齒齒輪輪箱箱等等。?！駝?dòng)車(chē)組組中非承載載系統(tǒng)或次次重要承載載部件，其中包括：：車(chē)下裙板、、制動(dòng)風(fēng)缸缸、車(chē)下水水箱；折棚風(fēng)擋框框架、塞拉拉門(mén)及門(mén)框框、內(nèi)外端端門(mén)；行李架支架架、座椅骨骨架、小茶茶桌?！駝?dòng)車(chē)車(chē)組內(nèi)部的的各種裝飾飾件。第四部分：：輕合金的的應(yīng)用簡(jiǎn)述述與展望2.鋁合金的應(yīng)應(yīng)用簡(jiǎn)述鋁合金材料料的挖潛●研究并并開(kāi)發(fā)適用用于鋁合金金車(chē)體的的的高強(qiáng)度變變形鋁合金金材料；●耐低溫溫、耐腐蝕蝕、擠壓、、軋制、可焊性性?！裱芯夸X鋁合金特征征結(jié)構(gòu)、激激光焊接、復(fù)合合熱源焊接接、摩擦攪拌焊等先先進(jìn)制造工工藝。第四部分：：輕合金的的應(yīng)用簡(jiǎn)述述與展望2.鎂合金的應(yīng)應(yīng)用簡(jiǎn)述(1)鎂合金的特特點(diǎn)●鎂合金金以其重量量輕、密度度是鋁合金金的的2/3、比強(qiáng)度比比剛度高；；●吸振性性能好、有有利于減振振降噪；●切削阻阻力小、可可回收性和和環(huán)保性好好；●電磁屏蔽性性優(yōu)良；●其彈性性模量也是是鋁合金的的2/3，鎂及鎂合合金的沖擊擊韌性比起起鋁及鋁合合金大約低低8~10%左右；●鎂合金金的晶體結(jié)結(jié)構(gòu)導(dǎo)致其其機(jī)械性能能各向異性性要比鋁合合金強(qiáng)烈得得多，而且且還與鎂合合金材料及及產(chǎn)品的制制造工藝有有關(guān)；●鎂合金金的耐熱性性和抗蠕變變性能不佳佳，普通鎂鎂合金的工工作溫度范范圍不能超超過(guò)150℃；●焊接性性和耐腐蝕蝕不及鋁合合金且易燃燃等弱點(diǎn)。。表1：變形鎂合合金與現(xiàn)代代鐵道車(chē)輛輛常用變形形鋁合金機(jī)機(jī)械性能對(duì)對(duì)照表牌號(hào)狀態(tài)抗拉強(qiáng)度σb(MPa)屈服強(qiáng)度σ0.2(MPa)延伸率(％)附注鎂合金AZ31H112230~240140~150>6板材型材AZ31BH112280~300180~20012~17型材AZ31REH112200~300120~1808~20型材AZ61H112260~270160~18011~15板材AZ80T6250~320180~2506~12板材ZK60T6260~320150~25012~17板材MB26T6380~420280~32010~13板材鋁合金5083O，H111275~350125~20012~15板材5754O，H111190~240≥8012~18板材60056005AT6250~270200~2256~8型材6008T6180~25590~215-型材6061O，T4T6，T651T6150~205290~31026585~110176~25524512~14128~10板材板材型材6082O，T4T6165~225290~31085~110250~26012~178~10板材型材7005T6340~350270~2908型材第四部分：：輕合金的的應(yīng)用簡(jiǎn)述述與展望2.鎂合金的應(yīng)應(yīng)用簡(jiǎn)述(2)與鋁合金的的比較牌號(hào)狀態(tài)抗拉強(qiáng)度σb(MPa)屈服強(qiáng)度σ0.2(MPa)延伸率(％)鎂合金AZ91T6220~280145~1603~8AZ91DT6240~250150~1603~7AZ91REF120~200120~1604~6AE44T6240~24714011ACeLa44T627016014鋁合金42100T6230~260190~2002~342200T6250~290210~2402表2：鑄造鎂合合金與現(xiàn)代代鐵道車(chē)輛輛常用鑄造造鋁合金機(jī)機(jī)械性能對(duì)對(duì)照表第四部分：：輕合金的的應(yīng)用簡(jiǎn)述述與展望2.鎂合金的應(yīng)應(yīng)用簡(jiǎn)述(2)與鋁合金的的比較第四部分：：輕合金的的應(yīng)用簡(jiǎn)述述與展望2.鎂合金應(yīng)用用簡(jiǎn)述(3)已經(jīng)應(yīng)用產(chǎn)產(chǎn)品——25G行李車(chē)鎂合合金空調(diào)通通風(fēng)格柵●產(chǎn)品結(jié)結(jié)構(gòu)與應(yīng)用用情況——鎂合金材料料應(yīng)用比較較成功的實(shí)實(shí)例是空調(diào)調(diào)系統(tǒng)通風(fēng)格格柵;——應(yīng)用部位：：長(zhǎng)春軌道道客車(chē)股份份有限公司司制造的25G行李車(chē)中，，裝于行李李車(chē)內(nèi)門(mén)上上；——主要功能：：保證空調(diào)調(diào)系統(tǒng)的回回風(fēng)；——結(jié)構(gòu)：主要要由外框和和隔格等零零部件組成成，該產(chǎn)品實(shí)物物見(jiàn)右圖。。第四部分：：輕合金的的應(yīng)用簡(jiǎn)述述與展望元素Al(%)Zn(%)Mn(%)Re(富Ce混合輕稀土，%)單個(gè)Si、Fe、Cu(%)含量2.8~3.20.8~1.20.3~0.80.2~0.35≤0.005表4：鎂合金AZ31R的物理機(jī)械械性能性能指標(biāo)屈服極限(MPa)強(qiáng)度極限(MPa)延伸率(%)附注參數(shù)值150~180210~2608~15擠壓型材表3：鎂合金AZ31R的化學(xué)成份份2.鎂合金應(yīng)用用簡(jiǎn)述(3)已經(jīng)應(yīng)用產(chǎn)產(chǎn)品——25G行李車(chē)鎂合合金空調(diào)通通風(fēng)格柵●材質(zhì)外框和格柵柵均采用鎂鎂合金擠壓壓型材制造造，型材的的材料是牌號(hào)號(hào)AZ31R，其化學(xué)成成份和物理理機(jī)械性能能分別如表3和表4所示?！窠M成方式和和表面處理理：格柵與與外框型材材之間采用用插接方式式的連接，，外框本身身采用焊接接的方式制制造，產(chǎn)品品成型后表表面進(jìn)行噴噴塑處理。?！駪?yīng)用批批量：在76輛25G型客車(chē)上進(jìn)進(jìn)行了試裝裝。第四部分：：輕合金的的應(yīng)用簡(jiǎn)述述與展望2.鎂合金應(yīng)用用簡(jiǎn)述(4)已經(jīng)開(kāi)發(fā)出出產(chǎn)品鎂合金臥鋪鋪框架●主要功功能：托住住軟臥墊，，并承受相相應(yīng)的載荷荷；●產(chǎn)品結(jié)結(jié)構(gòu)：其結(jié)結(jié)構(gòu)（試制制出的產(chǎn)品品樣件）如如圖所示，，主要由臥臥鋪邊框、、底板、扶扶手和支座座等零部件件組成；●材質(zhì)臥鋪邊框、、底板、扶扶手等零部部件均采用用鎂合金制造造，支座采采用牌號(hào)為為ZK60的鎂合金制造；臥鋪邊框和和扶手使用用牌號(hào)為AZ31B的鎂合金制造，，底板使用用牌號(hào)為AZ31的鎂合金制制造；上述材材料的化學(xué)學(xué)成份和物物理機(jī)械性性能分別如表5和表6所示。圖4構(gòu)件材料牌號(hào)化學(xué)成分Al(%)Zn(%)Zr(%)Mn(%)Si(%)Cu、Ni、Fe(%)框架AZ31B2.5~3.50.7~1.3-0.2＜0.3≤0.005扶手支座ZK600.055.0~6.00.3~0.9---底板AZ313.0~4.00.2~0.80-0.15~0.50--表6：臥鋪框架架的主要材材料的物理理機(jī)械性能能構(gòu)件材料牌號(hào)性能指標(biāo)附注屈服極(MPa)強(qiáng)度極限(MPa)延伸率(%)框架AZ31B180~200280~30012~17擠壓型材扶手支座ZK60300~320360~42011~15鍛造或軋制-加工底板AZ31140~150230~240＞6板材表5：臥鋪框架架的主要材材料的化學(xué)學(xué)成份第四部分：：輕合金的的應(yīng)用簡(jiǎn)述述與展望2.鎂合金應(yīng)用用簡(jiǎn)述(4)已經(jīng)開(kāi)發(fā)出出的產(chǎn)品●組成方式和和表面處理理臥鋪框架及及其與底板板、扶手之之間采取焊焊接的方式式連接，框框架與支座座之間采取取機(jī)械聯(lián)結(jié)結(jié)方式連接接。正規(guī)的的產(chǎn)品需要要做表面噴噴塑處理，，噴塑的顏顏色根據(jù)運(yùn)運(yùn)用列車(chē)的的美工設(shè)計(jì)計(jì)方案確定定。2.鎂合金應(yīng)用用簡(jiǎn)述(5)正在開(kāi)發(fā)的的產(chǎn)品座椅安裝型型材和地板板布安裝型型材目前正在開(kāi)開(kāi)發(fā)應(yīng)用于于鐵道車(chē)輛輛上的鎂合合金零部件件還有分別別如下圖所所示的座椅椅安裝型材材和地板布布安裝型材。這兩個(gè)零件件斷面形狀狀并不復(fù)雜，其其成品是連連續(xù)通長(zhǎng)的制件，僅僅需要通過(guò)過(guò)機(jī)械加工的方法鉆鉆出若干個(gè)個(gè)小圓孔，，非常適合用用鎂合金擠擠壓型材制造。第四部分：：輕合金的的應(yīng)用簡(jiǎn)述述與展望2.鎂合金應(yīng)用用簡(jiǎn)述(5)正在開(kāi)發(fā)的的產(chǎn)品全鎂合金蜂蜂窩板主要用途：：用于制造造鐵道車(chē)輛輛的間壁板板和平頂板板（見(jiàn)圖））。當(dāng)前狀態(tài)：：由鎂合金金面板和鋁鋁蜂窩芯組組成的鎂-鋁合金蜂窩窩夾層板；；做為其面面板的鎂合合金板材的的軋制工藝還有一定定欠缺，面面板的表面面質(zhì)量還達(dá)不不到在鐵道道車(chē)輛中的的應(yīng)用的質(zhì)量量要求；暫時(shí)未能實(shí)實(shí)際用于制制造鐵道車(chē)輛的內(nèi)內(nèi)間壁和平平頂板。第四部分：：輕合金的的應(yīng)用簡(jiǎn)述述與展望第四部分：：輕合金的的應(yīng)用簡(jiǎn)述述與展望2.鎂合金應(yīng)用用簡(jiǎn)述(5)正在開(kāi)發(fā)的的產(chǎn)品主要用途：：鐵路動(dòng)車(chē)車(chē)組座椅后后部小茶桌桌(見(jiàn)圖)；應(yīng)用目的：：減輕座椅椅的整體重量，滿足足鐵路用戶戶對(duì)座椅輕輕量化提出的嚴(yán)嚴(yán)格要求。。第四部分：：輕合金應(yīng)應(yīng)用簡(jiǎn)述與與展望2.鎂合金應(yīng)用用簡(jiǎn)述(6)當(dāng)前鎂合金金在鐵道車(chē)車(chē)輛的應(yīng)用用中主要存存在和需要要解決的問(wèn)問(wèn)題●鎂合金金材料冶煉煉的純凈度度還不夠高高，還軋制制不出厚度度≤2mm的薄板，更更軋制不出出可以制造造蜂窩芯材材的鎂箔，，還制造不不出像鋁蜂蜂窩夾層板板一樣的全全鎂合金蜂蜂窩夾層板板?！翊髷嗝婷婊?qū)挿V鎂合金型材材的擠壓成成型工藝技技術(shù)還不成成熟，現(xiàn)階階段所能擠擠壓出的鎂鎂合金型材材的斷面或或幅寬尺寸寸都還比較較小，還滿滿足不了現(xiàn)現(xiàn)代鐵道車(chē)車(chē)輛的使用用需求，如如，動(dòng)車(chē)組組車(chē)下裙板板的制造。。●現(xiàn)有鎂合金金擠壓型材材的還很難難進(jìn)行二次次成型加工工，如折角角、煨彎，，還難以用用于制造車(chē)車(chē)窗窗框、、其它整體體框架結(jié)構(gòu)構(gòu)零部件。。第四部分：：輕合金的的應(yīng)用簡(jiǎn)述述與展望2.鎂合金應(yīng)用用簡(jiǎn)述(6)當(dāng)前鎂合金金在鐵道車(chē)車(chē)輛的應(yīng)用用中主要存存在和需要要解決的問(wèn)問(wèn)題●鎂合金金材料的焊焊接性較差差，十分難難于進(jìn)行焊焊接組裝制制造，鎂合合金的可焊焊性和焊接接工藝技術(shù)術(shù)急需提高高。●鎂合金金的燃點(diǎn)較較低，鎂合合金制件的的防火阻燃燃問(wèn)不僅制制約了鎂合合金零部件件的焊接組組裝制造，，也制約了了用其制造造外露于車(chē)車(chē)體的零部部件?！矜V合金金的耐腐蝕蝕性能和防防腐涂裝方方法，即表表面噴涂工工藝，如表表面噴漆、、覆塑、本本色氧化等等工藝技術(shù)術(shù)還需要有有所突破，，以適應(yīng)現(xiàn)現(xiàn)代鐵道車(chē)車(chē)輛的防腐腐和涂裝要要求。●現(xiàn)階段段鎂合金材材料及其制制件的生產(chǎn)產(chǎn)規(guī)模太小小，沒(méi)有實(shí)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化化，生產(chǎn)沒(méi)沒(méi)有延續(xù)性性、成本偏偏高，令應(yīng)應(yīng)用者望而而卻步。第四部分：：輕合金的的應(yīng)用與展展望3.鎂合金應(yīng)用用的分步實(shí)實(shí)施策略與與目標(biāo)●既要抓抓緊時(shí)間，，又不要急急于求成，，安下心來(lái)來(lái)扎扎實(shí)實(shí)實(shí)地做好基基礎(chǔ)工作，，在提高鎂鎂合金的沖沖擊韌性、、改善其防防腐、耐高高溫和易燃燃等性能上上多下一些些功夫，使使鎂合金全全面具備代代替鋁合金金制造鐵道道車(chē)輛零部部件的條件件?！窦訌?qiáng)鎂鎂合金產(chǎn)品品的擠壓成成型、軋制制、壓鑄、、焊接和涂涂裝等制造造工藝研究究，真正達(dá)達(dá)到工程化化、商業(yè)化化生產(chǎn)的水水平?！褚郧‘?dāng)當(dāng)?shù)墓こ添?xiàng)項(xiàng)目為依托托，抓住時(shí)時(shí)機(jī)擴(kuò)大鎂鎂合金的應(yīng)應(yīng)用范圍，，形成一定定的生產(chǎn)規(guī)規(guī)模，在最最短的時(shí)間間內(nèi)使其開(kāi)開(kāi)發(fā)應(yīng)用與與制造成本本達(dá)到可以以和鋁合金金競(jìng)爭(zhēng)的水水平?！駨蔫F道道車(chē)輛上承承受載荷較較小的零部部件開(kāi)始試試制與推廣廣應(yīng)用，以以最小的風(fēng)風(fēng)險(xiǎn)耐心地地完成在鐵鐵道車(chē)輛上上的試應(yīng)用用和運(yùn)用考考核，然后后再將鎂合合金材料擴(kuò)擴(kuò)大應(yīng)用于于鐵路動(dòng)車(chē)車(chē)組和客車(chē)車(chē)的次重要要承載零部部件的制造造，最后應(yīng)應(yīng)用于重要要的承載部部件的制造造。第四部分：：輕合金的的應(yīng)用簡(jiǎn)述述與展望4.鎂合金應(yīng)用用展望無(wú)論是哪一一種新材料料在最初的的應(yīng)用階段