Welches Aluminium wird verwendet, um Zug zu machen

Die Beleuchtung von Schienenfahrzeugen, insbesondere die Beleuchtung von Hochgeschwindigkeits- und Doppelstockwagen und U-Bahn-Zügen, ist das zentrale Thema der Modernisierung des Schienenverkehrs, und der effektivste Weg, um die Beleuchtung von Fahrzeugen zu verbessern, ist die Verwendung einer großen Anzahl von Aluminiumlegierungsmaterialien. Daher ist die Verbesserung des Grades der Fahrzeugaluminisierung zu einer sehr wichtigen Aufgabe für Fahrzeugdesign-, Fertigungsexperten und Materialexperten geworden.

Bereits 1986 verwendete die französische Eisenbahngesellschaft erstmals Materialien aus Aluminiumlegierungen an den Fensterrahmen von Eisenbahnwaggons. Im Jahr 1905 verwendete das Vereinigte Königreich auch eine Aluminiumlegierung, um die Außenwandpaneele und Innendekorationsmaterialien von Eisenbahnelektroautos herzustellen. Seit 1905 verwenden die Vereinigten Staaten Aluminiumlegierungen, um Türen und Fenster, Dächer, Außenwandpaneele, Innenwandrohre, Drehgestelle, Radkerne und dekorative Materialien von Elektroautos und Personenkraftwagen in großem Maßstab herzustellen. Seitdem hat es schnell nach Italien, Deutschland, in die Schweiz, nach Kanada und in andere Länder expandiert.

Im Jahr 1962 übernahm die japanische Shanyang Electric Railway erstmals das Vollaluminium-Strukturauto, das in den Mittelpunkt der Aufmerksamkeit aller Länder der Welt gerückt ist. Die Fertigungstechnologie von Schienenfahrzeugen aus Aluminiumlegierung in Japan hat sich rasant entwickelt. Derzeit werden die Fahrzeuge aus Aluminiumlegierung in 54 Fahrzeugtypen von 19 Betriebseinheiten wie Nationalbahn, Privatbahn, Shinkansen-Eisenbahn und U-Bahn eingesetzt. Die Montagemethode aller Aluminiumfahrzeuge wird vom traditionellen Verfahren der Beschichtung dünner Platten auf dem Skelett zu einer neuen Methode der Montage von großformatigen extrudierten Teilen mit den äußeren Skelettplatten geändert.

Mit der rasanten Entwicklung der Volkswirtschaft und der kontinuierlichen Verbesserung des Niveaus von Wissenschaft und Technologie werden immer dringendere Anforderungen an das Leichtgewicht des Schienenverkehrs gestellt, was den Prozess des gesamten Aluminiums von Schienenfahrzeugen und Hochgeschwindigkeits-Doppelstockwagen stark fördert. In den letzten Jahren, insbesondere seit der Vertiefung der Reform und Öffnung,

Neben der Einführung fortschrittlicher Design- und Fertigungstechnologien für alle Aluminiumstrukturfahrzeuge und Leichtaluminiumlegierungs-U-Bahn-Fahrzeuge aus dem Ausland organisiert China Hochschulen und Universitäten, wissenschaftliche Forschungsinstitute und Fabriken zur Entwicklung von Hochgeschwindigkeits-Personenkraftwagen, Doppelstock-Personenkraftwagen und U-Bahn-Fahrzeugen und hat bedeutende Erfolge erzielt. Es ist zu erwarten, dass mit der Entwicklung der chinesischen Transportindustrie, insbesondere der Entwicklung von Hochgeschwindigkeitszügen, zweischichtigen Schienenfahrzeugen und U-Bahn-Transporten, eine breite Straße für die Entwicklung und Anwendung von Aluminium in der Transportindustrie eröffnet wird.

Spezifische Anwendung von Aluminiumlegierung in der Karosseriestruktur: Die erste Serienproduktion von Aluminiumstrukturfahrzeugen war die Londoner U-Bahn-Straßenbahn im Jahr 1952. Im Jahr 1962 erschien die 2000 Aluminium-Straßenbahn der Shanyang Electric Railway in Japan. Seitdem konkurrierten die Shanyang Electric Railway, die State Railway und die Private Railway um die Verwendung von Fahrzeugen aus Aluminiumlegierungen. In den 1980er Jahren gab es in Japan 40 Arten von Aluminiumstrukturfahrzeugen mit mehr als 4000 Fahrzeugen. Derzeit gibt es weltweit mehr als 5000 Fahrzeuge mit Aluminiumstruktur. Diese Fahrzeuge nutzen die ursprünglichen Eigenschaften der Aluminiumlegierung voll aus: geringes Gewicht, hohe Festigkeit, gute Verarbeitbarkeit, Schweißbarkeit, Korrosionsbeständigkeit, schönes Aussehen usw., während die Grundgröße, Form und Herstellungsmethode alle den traditionellen Stahlstrukturfahrzeugen entsprechen. Der Hauptnachteil dieses Aluminiumstrukturfahrzeugs besteht darin, dass die Steifigkeit proportional zur Gewichtsreduzierung abnimmt.

Um sich an die Hochgeschwindigkeitsstrecke anzupassen, die Druckänderung im Tunnel zu reduzieren und die Vibration des Fahrgastzentrums zu verhindern, wird das Fixed Structure Vehicle, also der Aluminiumlegierungsstrukturkörper des japanischen Shinkansen 2000, entwickelt. Im Vergleich zum traditionellen Fahrzeug ist seine Größe fast ähnlich, aber seine Konfiguration ist völlig anders. Unter Ausnutzung der Eigenschaften der hohen spezifischen Festigkeit und der guten Verarbeitbarkeit der Aluminiumlegierung sind die Strukturelemente am oberen und unteren Ende der Seitenstruktur angeordnet, um die gleiche Steifigkeit beizubehalten und ihr Gewicht zu reduzieren.

Die Entwicklung von Aluminiumlegierungswerkstoffen und großen Strangpressprofilen ebnet den Weg für die strukturelle Modernisierung und das leichte Gewicht von Schienenfahrzeugen, und die strukturelle Modernisierung und das leichte Gewicht von Schienenfahrzeugen werfen neue Fragen auf und erhöhen die Leistung für die Entwicklung und Anwendung von Aluminiumwerkstoffen. Werkstofflich stellen Schienenfahrzeuge hohe Anforderungen an mechanische Eigenschaften, Umformbarkeit, Korrosionsbeständigkeit, Ermüdungsfestigkeit und Schweißleistung. Daher sind nach verschiedenen Komponenten, unterschiedlichen Verwendungen und verschiedenen Teilen die Legierungen der Serien 5000 (z. B. 5005, 5052, 5083 usw.), der Serien 6000 (z. B. 6061, 6n01, 6005A, 6082, 6063 usw.) und der 7000-Serie (z. B. 7N01, 7003, 7005 usw.) auszuwählen.

Von den 1950er bis 1960er Jahren wurden Schienenfahrzeuge in der Regel mit Außenplatte aus 5083-Legierung, Skelett und 7N01-Plattform montiert und geschweißt. In den letzten Jahren wurde jedoch aufgrund der Anforderungen der großflächigen (zweischichtigen), schnellen, leichten Standardisierung und vereinfachten Konstruktion und Wartung von Schienenfahrzeugen sowie der erfolgreichen Entwicklung von großflächigen integralen Wandpaneelen und hohlen komplexen dünnwandigen Profilen die Anwendung von großflächigen extrudierten Profilen auf Schienenfahrzeugen gefördert. Die komplexen dünnwandigen Profile, die in großflächigen integralen Wandpaneelen und Hohlprofilen von Schienenfahrzeugen verwendet werden, werden auf den oben genannten Großextrudern hergestellt. Dieser große Extruder, der mit flachen Extrusionszylindern ausgestattet ist, kann poröse komplexe dünnwandige Hohlprofile mit einer Breite von 600 mm, einer Höhe von 60 mm, einer Dicke von 3 mm und einer Länge von mehr als 20 mm herstellen.

Diese großformatigen integralen Präzisions-Strangpressprofile werden durch Widerstandspunktschweißen und Inertgas-Lichtbogenschweißen montiert, wodurch Arbeitsstunden erheblich gespart und das Gewicht reduziert werden. Darüber hinaus entsprechen die Gesamtsteifigkeit, die lokale Steifigkeit und die Ermüdungsfestigkeit von Schweißteilen denen von Stahlkonstruktionen.

Daher schafft dieses ideale Aluminium-Strukturmaterial günstige Bedingungen für die Modernisierung von Schienenfahrzeugen

Anwendung von Aluminiumwerkstoffen in anderen Teilen als der Karosserie

Im Jahr 1975 verwendete Japan großformatige extrudierte Profile, um die Stützbalken der Karosserie und der Plattformwerkstatt für die 200 Shinkansen-Fahrzeuge herzustellen. Es macht bemerkenswerte Leistungen im geringen Gewicht von Trolley-Teilen.

Aluminiumfelgen werden auf die Radmittenplatte der Schienenfahrzeuge entlang der Küste der Fulangsi-Bucht in den Vereinigten Staaten aufgebracht, was das Fahrzeuggewicht stark reduziert. In anderen Anwendungen gibt es Lagerboxen aus Aluminiumlegierungen, Getriebe, Rahmenachsrahmen und Pleuelstangen zwischen der Karosserie und dem Wagen. Durch das geringe Gewicht reduziert sich das Gewicht jeder Lagerbox von 73kg auf 28KG. Darüber hinaus besteht bei Eisenbahnfahrzeugen vom Typ mlu001 und mlu002 die Außenplatte aus hartem Aluminium, der hintere Rahmen aus 7N01-Aluminium, der äußere Schlitz des supraleitenden Elektromagnetismus besteht ebenfalls aus einer strukturellen Aluminiumlegierung 5083 und einer Legierung mit niedrigem Widerstand von 1100, und die elektrischen Gasspulen für Magnetpads und Führungsantrieb bestehen alle aus einer Aluminiumlegierung. Der Wärmetauscher des Heliumverflüssigungsgefrierschranks, der eine wichtige Rolle bei der Supraleitung spielt, besteht aus porösen Aluminiumlegierungshohlwandplatten.

Es gibt viele Arten von Aluminiumlegierungsteilen, die im Fahrzeug verwendet werden, und das Gesamtgewicht ist beträchtlich. Wie 471 kg Innendekorationsteile, 153 kg dekorative Platten, 334 kg Türen und Fenster, 153 kg Teile der Innenausstattung, 190 kg Lüftungskanäle und Dämpfer und 254 kg Steuergeräte.