Aleación de aluminio en el transporte ferroviario

La aleación de aluminio se ha utilizado ampliamente en productos de equipos de tránsito ferroviario en varios países debido a su peso ligero, resistencia a la corrosión y buena conformabilidad. La aleación de aluminio en el transporte ferroviario incluye principalmente la carrocería del automóvil y las piezas con demanda ligera.

Aleación de aluminio en el transporte ferroviario

Carrocería de aleación de aluminio

El desarrollo de la tecnología de producción de perfiles de aleación de aluminio grande hace posible la modernización del tren y la ligereza. Para los vehículos ferroviarios, el peso de la estructura de la carrocería del vehículo representa aproximadamente el 15% ~ 30% del peso de todo el vehículo. Por lo tanto, la reducción del peso de la carrocería del vehículo es de gran importancia para el aumento de la velocidad del vehículo. En Japón, se ha desarrollado la aleación 6n01 (aleación 6005) con mejor rendimiento de extrusión, rendimiento de soldadura y resistencia a la corrosión bajo tensión

El complejo perfil hueco poroso de pared delgada producido por el oro) ha reemplazado con éxito los perfiles 7N01 y 7003 y es ampliamente utilizado en la estructura del piso de la carrocería del automóvil, la placa lateral y el techo. En Europa y América, el perfil extruido al-mg-si6005a con un buen rendimiento de extrusión y un proceso de producción simplificado se utiliza principalmente para la carrocería de automóviles de aleación de aluminio, que resuelve eficazmente el problema de la corrosión por tensión con la premisa de mantener la resistencia. Además, los perfiles extruidos 6061, 6063, 6082 y 6085 se han popularizado gradualmente. En términos de placas de cuerpo, la aleación de aluminio deformado 5083 es la más utilizada.

La investigación sobre la carrocería de aleación de aluminio en China comenzó tarde. En 1989, Changchun Bus Factory desarrolló el primer tren subterráneo con cuerpo de aleación de aluminio en China. La carrocería del automóvil adopta la estructura de viga de placa, que tiene un proceso complejo y un alto costo y no se ha popularizado a gran escala. En 1996, el antiguo Ministerio de Ferrocarriles organizó el desarrollo de la carrocería de aleación de aluminio ice2 y fabricó la primera carrocería de aleación de aluminio de estructura mixta en China, que promovió el desarrollo técnico de perfiles de aleación de aluminio para vehículos por parte de empresas nacionales. En 2001, Changchun Bus Factory del grupo CNR construyó la primera línea de producción automática de carrocería de automóviles de aleación de aluminio en China, y desarrolló y fabricó carrocerías de automóviles de aleación de aluminio de EMA (210 km / h), trenes de prueba de alta velocidad (270 km / h) y vehículos de metro con materiales domésticos. La fábrica de material rodante CSR Nanjing Puzhen, la fábrica de locomotoras eléctricas zhuzhou y la fábrica de material rodante CSR Tangshan también han establecido líneas de producción y comenzaron a producir carrocerías de automóviles de aleación de aluminio. En 2007, la carrocería de aleación de aluminio de 300 km / h EMU diseñada y fabricada independientemente por Qingdao Sifang locomotora y material rodante Co., Ltd. se desconectó con éxito. Hasta ahora, la tecnología de I + D y fabricación de carrocerías de automóviles de aleación de aluminio en China se ha clasificado entre las avanzadas del mundo y es ampliamente utilizada en equipos de tránsito ferroviario como la UME y el tren subterráneo.

Piezas de aleación de aluminio

Con la actualización de los equipos de tránsito ferroviario, su reducción de peso no se limita a la carrocería del automóvil, y más piezas hechas de materiales de acero tradicionales han sido reemplazadas por nuevas aleaciones de aluminio de alta resistencia. En la actualidad, la caja de cambios, el soporte del resorte de aire, el cuerpo de la caja del eje, la cubierta del extremo del motor y otras partes de hielo en Alemania, Shinkansen en Japón y TGV en Francia generalmente están hechos de aleación de aluminio de alta resistencia. Los trenes de alta velocidad "Blue Arrow" y "China Star" desarrollados durante el noveno plan quinquenal también utilizan una gran cantidad de pisos huecos, deflectores laterales, cubiertas de extremos de motores, ventiladores de motor, cajas de engranajes, etc. hechos de materiales de aleación de aluminio. Con el desarrollo continuo de equipos de tránsito ferroviario en la dirección de alta velocidad y carga pesada, existe una demanda urgente de componentes de bogie livianos, como motor de tracción, juego de ruedas, placa de transmisión, cuerpo de caja de ejes y varilla de tracción. La aleación de aluminio fundido y la aleación de aluminio forjado se utilizan cada vez más ampliamente en estos componentes, y la aleación de aluminio forjado tiene más ventajas en resistencia, alargamiento y tenacidad al impacto. Los materiales utilizados para las forsas de aleación de aluminio son principalmente 2A14, 6082 y 7050, aleación de aluminio 2A14

La forra tiene una resistencia moderada después del tratamiento térmico y es adecuada para piezas con gran carga; La forra de aleación de aluminio 6082 tiene un buen rendimiento de soldadura y es adecuada para piezas que necesitan ser soldadas con otras piezas [13]; Las forjes de aleación de aluminio 7050 tienen excelentes propiedades mecánicas integrales y resistencia a la corrosión bajo tensión, y son adecuados para piezas de carga dinámica.

Además, la aleación de aluminio de alta resistencia 7050 también se utiliza para producir la parte clave del dispositivo de transmisión de eje hueco del juego de ruedas: la placa de transmisión. La estructura tradicional de la placa de transmisión es una gran forcha de acero con una masa de 100 kg. Después de usar aleación de aluminio, la masa es de solo unos 35 kg. Como parte importante de la masa no suspendida del bogie, su reducción de peso juega un papel obvio en la mejora del rendimiento dinámico de todo el vehículo.