鉄道輸送におけるアルミニウム合金

アルミニウム合金は、その軽量、耐食性と良好なフォルミビリティの様々な国で鉄道輸送機器製品に広く使用されています。 鉄道輸送におけるアルミニウム合金は、主に車体や軽量需要を有する部品を含む。

鉄道輸送におけるアルミニウム合金

アルミ合金車体

大きなアルミニウム合金プロファイルの生産技術の開発は、列車の近代化と軽量化を可能にします。鉄道車両の場合、車体構造の重量は車両全体の重量の約15%~30%を占めています。そのため、車体軽量化は車速増加に大きな意義がある。日本では、押出性能、溶接性能、耐応力耐熱性を備えた6n01合金(6005合金)が開発されました。

ゴールド製の複雑な薄壁の多孔質の中空プロファイル)は、7N01および7003プロファイルを正常に置き換え、車体床、サイドプレート、屋根の構造に広く使用されています。欧米では、アル-mg-si6005a押出性能と簡便な製造工程を備えた立ち上げプロファイルが主にアルミニウム合金車体に使用され、強度を維持することを前提とした応力腐食の問題を効果的に解決します。また、6061、6063、6082および6085押出しプロファイルが徐々に普及している。ボディプレートの点から、5083の変形アルミニウム合金が最も広く使用されている。

中国におけるアルミニウム合金車体の研究は遅れて始まった。1989年、長春バス工場は中国でアルミ合金車を搭載した初の地下鉄列車を開発しました。車体は、複雑なプロセスと高コストを有し、大規模に普及していないプレートビーム構造を採用しています。1996年、旧鉄道省は、ice2アルミニウム合金車体の開発を組織し、中国で初の混合構造アルミニウム合金車体を製造し、国内企業による自動車用アルミニウム合金プロファイルの技術開発を推進しました。2001年には、CNRグループの長春バス工場が中国で初のアルミ合金車体の自動生産ラインを建設し、EUS(210km/h)、高速試験列車(270km/h)、国内材料を搭載したメトロ車両のアルミ合金車体を開発・製造しました。CSR南京風鉄道工場、朱州電気機関車工場、CSR唐山鉄道工場も生産ラインを確立し、アルミニウム合金車体の生産を開始しました。2007年には、青島四方機関車と鉄道車両(株)が独自に設計・製造した300km/hEMUのアルミニウム合金車体がオフラインに成功しました。これまで、中国のアルミ合金車体の研究開発と製造技術は、世界の先進的な中でランク付けされており、EMUや地下鉄電車などの鉄道輸送機器に広く使用されています

アルミニウム合金部品

鉄道輸送設備のアップグレードにより、軽量化は車体に限らず、従来の鋼材で作られたより多くの部品が新しい高強度アルミニウム合金に置き換えられました。現在、ギアボックス、エアスプリングサポート、アクスルボックス本体、モーターエンドカバー、ドイツの氷の他の部分、日本の新幹線、フランスのTGVは、一般的に高強度アルミニウム合金で作られています。第9次5カ年計画で開発された「ブルーアロー」と「チャイナスター」の高速列車も、アルミニウム合金材料で作られた中空の床、サイドバッフル、モーターエンドカバー、モーターファン、ギアボックスなどを多数使用しています。高速・重負荷の方向に鉄道輸送機器を継続的に開発するとともに、牽引モーター、ホイールセット、トランスミッションプレート、車軸ボックス本体、牽引棒などの軽量ボギー部品が急務となっています。鋳造アルミニウム合金および造られたアルミニウム合金はこれらの部品でますます広く使用され、そして造られたアルミニウム合金は強さ、伸びおよび衝撃靭性のより多くの利点を有する。アルミニウム合金鍛造品に使用される材料は、主に2A14、6082および7050、2A14アルミニウム合金です

鍛造は熱処理後に適度な強度を有し、大きな負荷を有する部品に適している。6082アルミニウム合金鍛造は、良好な溶接性能を有し、他の部品と溶接する必要がある部品に適している[13]。7050アルミニウム合金鍛造品は、優れた包括的な機械的特性と耐応力性を有し、動的な負荷部品に適しています。

また、7050高強度アルミニウム合金は、ホイールセット中空シャフト駆動装置-駆動板のキー部分を製造するためにも使用される。従来のトランスミッションプレート構造は、100 kgの質量を持つ大型鋼鍛造品です。アルミニウム合金を使用した後、質量は約35キロです。ボギーの不増の質量の重要な部分として、その軽量化は、車両全体の動的性能を向上させる上で明らかな役割を果たしています。