中鋁助力高速列車馳騁

由中國鋁業(yè)西南鋁研制生產(chǎn)的、用于時速350公里高鐵的鋁合金裝備軸箱體模鍛件，將在年底接受驗收。此前，該模鍛件樣品的各項性能檢測都已順利完成。如果此次能夠順利通過驗收，中鋁公司將再一次填補我國高鐵材料研發(fā)工程的技術(shù)空白，實現(xiàn)進口材料的又一次國產(chǎn)突破，為國家?guī)砜捎^的經(jīng)濟效益和技術(shù)效益。
　　
　　時下，高鐵在中國早已成為熱詞，但是高鐵技術(shù)尤其是其材料的研發(fā)生產(chǎn)技術(shù)卻仍然是困擾許多發(fā)達國家的技術(shù)難關(guān)。近年來，我國軌道交通實現(xiàn)了跨越式發(fā)展，客運高速化已經(jīng)成為世界范圍內(nèi)軌道交通發(fā)展的主要方向，在*大地滿足了國內(nèi)運輸需求的同時，也對軌道交通提速提出了更高的要求，這就對于高速列車的型材、板材提出了更高的要求——不僅要求高速列車車體減重，以減輕對軌道的壓力，達到節(jié)能的效果，還要提高列車的機動性，同時還要求客車車廂具有良好的密封性，保證乘客的舒適感。鋁，一直被稱為“會飛的金屬”，如今在高速軌道交通建設(shè)上也有了廣闊的應(yīng)用空間。鋁合金以其重量輕、耐腐蝕等優(yōu)點，克服了傳統(tǒng)材料自重大、易腐蝕等缺點，在經(jīng)過中鋁公司技術(shù)團隊的持續(xù)攻關(guān)后，鋁合金被廣泛應(yīng)用于高速列車材料上。
　　
　　技術(shù)創(chuàng)新需要具有高度責(zé)任感的企業(yè)和**的科技人才隊伍。中鋁公司自2008年接到高鐵型材、板材項目后，公司從領(lǐng)導(dǎo)到一線員工對該項目都高度重視，充分發(fā)揮所屬企業(yè)東北輕合金有限責(zé)任公司、西南鋁業(yè)集團有限責(zé)任公司的技術(shù)優(yōu)勢，集中一批高精人才通過不懈努力，順利研制完成了高速列車結(jié)構(gòu)件用鋁合金材料，改變了我國軌道交通用鋁材大部分依靠進口的局面，為我國高速鐵路的快速發(fā)展提供了技術(shù)支撐，不僅填補了國內(nèi)空白，而且整體技術(shù)達到國際先進水平。
　　
　　先進技術(shù)成就高鐵用材
　　
　　一直以來，中鋁西南鋁堅持致力于保障我國航空、航天和國防建設(shè)。近年來隨著高鐵的發(fā)展，西南鋁在高鐵材料技術(shù)開發(fā)方面也位居前沿。相繼開發(fā)出鋁合金軸箱體模鍛件和聲屏障板等高鐵建設(shè)的高技術(shù)鋁合金材料。2004年,西南鋁自行生產(chǎn)研制的首批軌道交通用特種鋁型材成功下線。同年,國務(wù)院常務(wù)會議討論并原則通過歷史上*一個《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》,以大氣魄繪就了超過1.2萬公里“四縱四橫”快速客運專線網(wǎng)。
　　
　　據(jù)中鋁西南鋁技術(shù)質(zhì)量部副主任方清萬介紹，他預(yù)計至2015年,我國高鐵建設(shè)將達到1.6萬公里,時速200公里以上的運營動車組將達到1500列。這些動車組的很多部位都將采用鋁合金制造,僅鋁合金軸箱體模鍛件數(shù)量就將達近10萬件,重量將達6300余噸。在這場高鐵建設(shè)“盛宴”中,蘊藏著鋁合金材料的巨大商機。
　　
　　“軸箱體是動車組轉(zhuǎn)向架上的關(guān)鍵零件,起連接定位作用,幾乎承受整個車體的重量,相當(dāng)于人的膝關(guān)節(jié)。”方清萬說。中鋁西南鋁繼2008年成功開發(fā)了*一種鋁合金軸箱體模鍛件后,2010年又與高校等聯(lián)合攻關(guān),共同研發(fā)*二種新規(guī)格軸箱體模鍛件。這兩種鋁合金軸箱體模鍛件將分別用于時速在300公里和350公里的高鐵車輛箱體中。
　　
　　筆者還了解到,動車組運行時,軸箱體受縱、橫、高三個方向振動和沖擊,受力巨大,如果軸箱體損壞,會造成車毀人亡的重大事故,組織性能要求*為嚴(yán)格。中鋁西南鋁開發(fā)的*二種鋁合金軸箱體模鍛件,組織性能完全滿足用戶技術(shù)條件要求。與*一種軸箱體模鍛件相比，由于與高校聯(lián)合攻關(guān)，并積累了*一種軸箱體經(jīng)驗，其設(shè)計效率提高了3倍,開坯生產(chǎn)效率提高了10倍,切邊修傷效率提高了5倍,基本實現(xiàn)了零試模、零修傷,大大縮短了開發(fā)周期和交貨進度。
　　
　　與此同時,中鋁公司東輕、西南鋁、河南鋁業(yè)等企業(yè)制造的聲屏障板也成功應(yīng)用到高鐵建設(shè)中。聲屏障板的生產(chǎn)嚴(yán)格按照歐盟標(biāo)準(zhǔn),對性能、幾何尺寸、板型精度要求非常高。2010年以來,中鋁西南鋁已簽訂1萬多噸聲屏障板的訂單,目前已大部分交付使用。中鋁西南鋁還成功研發(fā)出高速列車用結(jié)構(gòu)板、內(nèi)裝飾板等配套鋁材。截至目前,中鋁西南鋁已成功交付重慶輕軌共23個品種、300余噸特種鋁型材,為今后大規(guī)模裝備城市軌道交通奠定了技術(shù)和裝備基礎(chǔ)。
　　
　　合金板材******
　　
　　鋁合金高速列車車體除了主要用寬斷面大型擠壓鋁型材通長拼焊,使車體整體化外，在車體底架和車體端部還需要大量用較高強度板材焊接和彎折制備并連接在車體上的異形承力件，約占車體重量的10％。我國從國外引進的動車就采用了大量的中強可焊特種合金板材用于制造高速列車結(jié)構(gòu)件。為了擺脫國外的控制和降低成本，我國動車生產(chǎn)廠迫切需求國內(nèi)能提供滿足時速200km/h以上的高速列車用的中強可焊特種合金板材。
　　
　　在國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃（863計劃）項目的支持下，東北輕合金有限責(zé)任公司承擔(dān)了863計劃新材料技術(shù)領(lǐng)域軌道交通用關(guān)鍵材料項目高速列車結(jié)構(gòu)件用鋁合金板材研制的課題研究開發(fā)任務(wù)。在兩年的研制周期內(nèi)，東輕公司大力開展了高速列車用特種合金板材的成分設(shè)計、熔體質(zhì)量控制、控制彌散相成分、形態(tài)和尺寸的鑄錠均勻化處理技術(shù)、軋制與熱處理工藝優(yōu)化匹配的組織控制技術(shù)及中強可焊特種板材焊接技術(shù)的研究。　　

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