Alliage d’aluminium sur les véhicules ferroviaires

Le transport ferroviaire est un élément important

le transport en Chine, qui joue un rôle extrêmement important dans le développement de l’économie socialiste. Les véhicules ferroviaires sont le moyen de transport de passagers et de marchandises dans le transport ferroviaire. En tant que lien principal dans le chemin de fer, avec le développement rapide du chemin de fer, les véhicules ferroviaires continuent de s’améliorer vers la légèreté, et l’application de matériaux en alliage d’aluminium est une mesure importante pour promouvoir sa légèreté. Cet article traite de l’application de l’alliage d’aluminium sur les véhicules ferroviaires.

1 Caractéristiques de l’alliage d’aluminium

L’aluminium est un métal léger à faible densité, environ 1/3 de celle de l’acier. L’ajout d’un ou plusieurs éléments à l’aluminium constitue un alliage d’aluminium. Comparé à l’aluminium, l’alliage d’aluminium a plus de résistance et de dureté, de meilleures propriétés physiques et mécaniques, une bonne durabilité, un traitement facile et une large gamme d’applications. Par rapport à l’acier à faible teneur en carbone, sa résistance peut être meilleure que celle de certains aciers alliés. Selon les éléments d’alliage ajoutés, les alliages d’aluminium peuvent être divisés en alliage d’aluminium manganèse, alliage aluminium cuivre magnésium, alliage aluminium cuivre, etc. différents types d’alliages aluminium ont des caractéristiques et un champ d’application différents. Maintenant, nous analysons leurs principales caractéristiques en détail.

1) Poids léger. La densité de l’aluminium est de 1/3 de celle de l’acier. La carrosserie en alliage d’aluminium est 30% plus légère que celle en acier, réalisant la demande de légèreté.

2) Excellentes propriétés mécaniques. De nos jours, la plupart des alliages d’aluminium utilisés dans diverses pièces structurelles industrielles sont 6061-T6, qui appartient à la série « Ai mg Si ». Ses propriétés mécaniques sont stables et excellentes, ce qui est pratique pour une utilisation en ingénierie.

3) Bonne résistance à la corrosion. Lorsque l’alliage d’aluminium est exposé à l’air, un film d’oxyde fin peut se former à la surface, ce qui peut empêcher efficacement la corrosion. Par conséquent, par rapport à d’autres matériaux, il a une meilleure résistance à la corrosion, une longue durée de vie et un faible coût d’exploitation et de maintenance. Les expériences montrent que parmi les matériaux en alliage d’aluminium couramment utilisés, AI mg 5083 a une bonne résistance à la corrosion, suivie par AI mg Si.

Propriétés d’extrusion. Les matériaux du système AI mg SI ont de bonnes propriétés d’extrusion, tandis que le système AI mg et le système AI mg SI ont de mauvaises propriétés d’extrusion. 6005b et 6005c ont amélioré la résistance à la fissuration par corrosion sous contrainte dans le sens de l’épaisseur de paroi de l’alliage 7N01, qui sera utilisé de plus en plus largement.

2.Avantages d’application de l’alliage d’aluminium sur les véhicules ferroviaires

1) Économie d’énergie et réduction de la consommation, propice à la protection de l’environnement. Sur la base de la légèreté, l’alliage d’aluminium peut également répondre aux exigences de sécurité en résistance. Pour les trains à grande vitesse, la meilleure façon d’alléger le véhicule est d’augmenter la proportion d’aluminium utilisée dans la carrosserie du véhicule.

2) Pratique pour le traitement et la fabrication. Avec les progrès continus du processus de production d’alliage d’aluminium et de la technologie de fabrication de véhicules en alliage d’aluminium, le processus de fabrication de la carrosserie de voiture en alliage d’aluminium est grandement simplifié et la charge de travail de fabrication est relativement réduite. Il n’a pas besoin d’être enlevé de la rouille, peut être recyclé, facile à entretenir et est plus propice à la transformation et à la fabrication. Il convient également à divers traitements de surface. Il peut colorer et pulvériser sur la surface de l’alliage d’aluminium pour améliorer sa résistance à la corrosion et rendre la surface de la carrosserie plus belle.

3) Le prix est modéré. Le prix des matériaux en aluminium est élevé et le coût de fabrication des véhicules en alliage d’aluminium a augmenté. Cependant, en raison des caractéristiques de légèreté, l’alliage d’aluminium a entraîné l’augmentation de la capacité de transport, la réduction de la consommation d’énergie et la réduction des coûts de maintenance des véhicules ferroviaires. De plus, les véhicules en alliage d’aluminium ont plus de valeur de recyclage. Parmi la valeur de recyclage des véhicules mis au rebut, les véhicules en acier sont à 100%, tandis que les véhicules en aluminium sont à 480%. Par conséquent, les véhicules en alliage d’aluminium ont des avantages complets élevés, un prix modéré et un coût raisonnable.

Bonne performance en matière de sécurité. La carrosserie de la voiture en alliage d’aluminium est de structure profilée, et sa rigidité est bien meilleure que celle d’une voiture ordinaire en acier au carbone, de sorte qu’elle peut résister à une plus grande force externe mécanique et éviter des blessures mortelles aux passagers de la voiture. De plus, le matériau en alliage d’aluminium a également une excellente résistance au feu et à l’arc. Comparé à l’acier, il a une meilleure conductivité thermique et une meilleure dissipation thermique. Ces caractéristiques font que la carrosserie de voiture en alliage d’aluminium a de meilleures performances de sécurité.

3 État d’application de l’alliage d’aluminium sur les véhicules ferroviaires

La vitesse élevée, les économies d’énergie, le confort, la sécurité et la protection de l’environnement sont les principaux objectifs du développement des transports d’aujourd’hui. En tant que matériau de prédilection pour le développement léger, l’alliage d’aluminium présente de nombreux avantages incomparables, de sorte qu’il est de plus en plus largement utilisé dans les véhicules ferroviaires. Au cours des dernières années, des trains à grande vitesse, des coussinets magnétiques à grande vitesse et de nouveaux véhicules à structure hybride d’une vitesse supérieure à 300 km / h ont été mis en service, ce qui a favorisé de meilleures perspectives de développement de l’alliage d’aluminium. De nos jours, dans le monde entier, la production et la fabrication de carrosseries en alliage d’aluminium sont devenues la tendance générale du développement du transport ferroviaire urbain et du transport ferroviaire. La capacité de passagers et le volume logistique du transport ferroviaire en Chine sont les premiers au monde. Cependant, le développement de la carrosserie de voiture en alliage d’aluminium en Chine a commencé tard. Changchun Railway Passenger Car Co., Ltd. a développé la première carrosserie de voiture de métro en alliage d’aluminium en 1989, construit la première ligne de production de soudage automatique en alliage d’aluminium de Chine en 2001 et développé le premier train maglev de Chine,

Par la suite, l’usine de véhicules de Nanjing Puzhen, l’usine de véhicules de Tangshan et l’usine de véhicules électriques de Zhuzhou ont successivement établi des lignes de production pour produire progressivement des carrosseries de voitures en alliage d’aluminium. Avec le développement continu de l’industrie chinoise des transports, la naissance de « l’harmonie » et le développement continu du métro urbain, les carrosseries de voitures en alliage d’aluminium apparaissent de plus en plus dans la vie des gens. Le ministère des Chemins de fer a introduit une technologie de production de pointe à l’étranger pour réaliser le développement du chemin de fer. Par exemple, l’exploitation du chemin de fer à grande vitesse Beijing Guangzhou et du chemin de fer à grande vitesse Beijing Shanghai a établi une énorme demande du marché pour les véhicules en alliage d’aluminium, Il a encore promu le développement de la technologie de fabrication de carrosseries en alliage d’aluminium en Chine. Dans le même temps, parce que la fabrication de carrosserie de voiture en alliage d’aluminium est encore au stade de développement rapide et qu’il n’y a pas de système d’application technologique complètement mature, il y a aussi quelques problèmes techniques

Question. De nos jours, le développement des véhicules ferroviaires en aluminium est loin derrière l’industrie du transport automobile. En raison du long cycle d’innovation des produits en aluminium et de la longue durée de vie des wagons, le cycle de vérification de la carrosserie et des pièces automobiles est long. Dans l’ensemble, l’utilisation de carrosseries en alliage d’aluminium sur le marché des transports est bien inférieure à celle de l’aérospatiale, du transport automobile et de certains marchés civils. Dans le même temps, la charge lourde et la grande vitesse du transport ferroviaire ont également mis en avant des exigences plus élevées en matière de résistance à l’usure et de résistance à la corrosion des composants d’ingénierie ferroviaire. De nos jours, l’utilisation de disques de frein de train à grande vitesse et de pulvérisation d’arc pour réparer les ponts ferroviaires peut obtenir une certaine résistance à l’usure, antidérapante et anticorrosion.

Effet d’érosion. En outre, il existe de nombreux problèmes techniques dans l’application de l’alliage d’aluminium dans les véhicules ferroviaires. Par exemple, la plupart des parties de la carrosserie des véhicules ferroviaires sont formées par estampage, et les fissures sont faciles à apparaître lors de l’estampage de la plaque d’aluminium par estampage de la plaque d’acier; La plupart des pièces de carrosserie sont assemblées par soudage, mais le soudage de l’aluminium est plus difficile que celui de l’acier. La surface soudée doit être lisse et les pièces doivent être électrophorétiques et pulvérisées.

4 Développement d’applications d’alliage d’aluminium sur les véhicules ferroviaires

De nos jours, les pays du monde entier ont organisé un grand nombre de recherches humaines, financières et physiques sur les matériaux en aluminium pour les véhicules et certaines nouvelles technologies et processus, en particulier dans le processus de laminage, le processus d’extrusion, l’intégration des matériaux, à grande échelle et creux, ainsi que diverses propriétés spéciales, méthodes de traitement, méthodes de combinaison, méthodes de mélange de matériaux, traitement de surface, etc., Promouvoir le développement de matériaux en aluminium ferroviaire vers des normes élevées, haute performance, économie d’énergie et protection de l’environnement à un nouveau niveau.

À l’heure actuelle, avec le développement continu du transport ferroviaire et l’approfondissement des essais d’exploitation des véhicules en alliage d’aluminium, nous devons mener des recherches expérimentales plus approfondies, introduire de manière appropriée certaines technologies de pointe et équipements connexes, et les transformer en notre propre expérience et utilisation technique. Dans le même temps, il est nécessaire de renforcer la recherche technique et le développement de matériaux en alliage d’aluminium afin d’améliorer efficacement les performances globales des matériaux en alliage d’aluminium, tels que l’intégration de nouvelles méthodes de processus, l’adoption de procédés de formage par atomisation et d’autres procédés, la réduction des coûts de fabrication et la stabilisation de la qualité des produits. En outre, il est nécessaire de renforcer la recherche sur le processus de soudage et la technologie de contrôle pour améliorer la qualité du soudage, uniquement les matériaux et la fabrication

Avec le développement continu de la technologie de fabrication, nous pouvons explorer une structure de véhicule plus raisonnable. À l’heure actuelle, la Chine dépend encore des importations de certaines des principales technologies de fabrication, nous devons donc accroître la recherche sur la technologie et réduire l’écart. En termes d’entretien des véhicules en alliage d’aluminium, il est nécessaire d’améliorer la sensibilisation à la maintenance et à la protection de l’environnement des aspects des fabricants, des utilisateurs et de l’inspection des trains, de formuler des processus stricts, d’améliorer la gestion des applications des véhicules et de réduire efficacement les dommages aux véhicules en alliage d’aluminium.

5 Conclusion

L’application de la carrosserie de voiture en alliage d’aluminium est la tendance inévitable du transport ferroviaire et du développement ferroviaire urbain. L’alliage d’aluminium a promu la technologie de conception et de fabrication des véhicules ferroviaires à un nouveau niveau en raison de ses bonnes performances et de nombreux avantages. Avec le développement continu de la fabrication d’alliages d’aluminium et de la technologie d’application, il deviendra le courant dominant du développement et de l’application du chemin de fer moderne. Nous devons constamment mener des activités de recherche et de développement techniques pour promouvoir le développement rapide de l’industrie du transport ferroviaire en Chine.