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(shí)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(yàn)收。此前，該模鍛件樣品的各項(xiàng)性能檢測(cè)都已順利完成。如果此次能夠順利通過驗(yàn)收，中鋁公司將再一次填補(bǔ)我國高鐵材料研發(fā)工程的技術(shù)空白，實(shí)現(xiàn)進(jìn)口材料的又一次國產(chǎn)突破，為國家?guī)砜捎^的經(jīng)濟(jì)效益和技術(shù)效益。
　　
　　時(shí)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(dá)國家的技術(shù)難關(guān)。近年來，我國軌道交通實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展，客運(yùn)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(yùn)輸需求的同時(shí)，也對(duì)軌道交通提速提出了更高的要求，這就對(duì)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(duì)軌道的壓力，達(dá)到節(jié)能的效果，還要提高列車的機(jī)動(dòng)性，同時(shí)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(huì)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(diǎn)，克服了傳統(tǒng)材料自重大、易腐蝕等缺點(diǎn)，在經(jīng)過中鋁公司技術(shù)團(tuán)隊(duì)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(duì)伍。中鋁公司自2008年接到高鐵型材、板材項(xiàng)目后，公司從領(lǐng)導(dǎo)到一線員工對(duì)該項(xiàng)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(tuán)有限責(zé)任公司的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，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(jìn)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(bǔ)了國內(nèi)空白，而且整體技術(shù)達(dá)到國際先進(jìn)水平。
　　
　　先進(jìn)技術(shù)成就高鐵用材
　　
　　一直以來，中鋁西南鋁堅(jiān)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(huì)議討論并原則通過歷史上*一個(gè)《中長(zhǎng)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(yùn)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(jì)至2015年,我國高鐵建設(shè)將達(dá)到1.6萬公里,時(shí)速200公里以上的運(yùn)營動(dòng)車組將達(dá)到1500列。這些動(dòng)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(dá)近10萬件,重量將達(dá)6300余噸。在這場(chǎng)高鐵建設(shè)“盛宴”中,蘊(yùn)藏著鋁合金材料的巨大商機(jī)。
　　
　　“軸箱體是動(dòng)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(gè)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(shí)速在300公里和350公里的高鐵車輛箱體中。
　　
　　筆者還了解到,動(dòng)車組運(yùn)行時(shí),軸箱體受縱、橫、高三個(gè)方向振動(dòng)和沖擊,受力巨大,如果軸箱體損壞,會(huì)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(yàn)，其設(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)了零試模、零修傷,大大縮短了開發(fā)周期和交貨進(jìn)度。
　　
　　與此同時(shí),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(duì)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(gè)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(zhǎng)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(qiáng)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(jìn)的動(dòng)車就采用了大量的中強(qiáng)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(dòng)車生產(chǎn)廠迫切需求國內(nèi)能提供滿足時(shí)速200km/h以上的高速列車用的中強(qiáng)可焊特種合金板材。
　　
　　在國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃（863計(jì)劃）項(xiàng)目的支持下，東北輕合金有限責(zé)任公司承擔(dān)了863計(jì)劃新材料技術(shù)領(lǐng)域軌道交通用關(guān)鍵材料項(xiàng)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(jì)、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(qiáng)可焊特種板材焊接技術(shù)的研究?！　?/p>

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