ملامح الألومنيوم لمركبات السكك الحديدية

تبلغ كثافة الألومنيوم حوالي 1/3 من كثافة الفولاذ ، والتي يمكن أن تقلل من وزن أجزاء السيارة إلى 50٪ (بشرط أن تكون قوة الفولاذ المستبدل مكافئة لقوة سبائك الألومنيوم). يمكن الحصول على أداء قوة جيد عن طريق إضافة كمية مناسبة من عناصر السبائك والجمع بين ظروف العلاج المناسبة. علاوة على ذلك ، من السهل أكسدة سطح الألومنيوم لتشكيل فيلم أكسيد كثيف ومستقر ، لذلك لديه مقاومة جيدة للتآكل. يتمتع الألومنيوم أيضا بمزايا المعالجة الجيدة وامتصاص الصدمات الجيد وتكلفة دورة الحياة المنخفضة. إنها واحدة من الطرق المهمة لتحقيق التشغيل الموفر للطاقة وعالي السرعة لمركبات السكك الحديدية ذات الوزن الخفيف. إنها مادة بديلة مثالية لهياكل السيارات الفولاذية.

تم استخدام مقاطع الألومنيوم لمركبات السكك الحديدية على نطاق واسع في وحدات متعددة عالية السرعة. تتراوح سرعة معظم عربات ركاب السكك الحديدية عالية السرعة بين 200-300 كيلومتر في الساعة ، وعدد قليل من القطارات أسرع ، مما يضع متطلبات عالية لعملية التصنيع واختيار المواد لجسم السيارة. من أجل التكيف مع التشغيل عالي السرعة للقطارات ، تولي بومباردييه وألستوم وسيمنز وكاواساكي وغيرها من الشركات اهتماما خاصا لخفة وزن هيكل سيارة الركاب ، وتستخدم على نطاق واسع مقاطع سبائك الألومنيوم الكبيرة لتصنيع هياكل سيارات الركاب لتقليل الوزن الذاتي.

وقد أخذت اليابان وفرنسا وألمانيا زمام المبادرة في تطوير السكك الحديدية عالية السرعة. تعتمد وحدات EMU عالية السرعة من شينكانسن في اليابان ، ووحدات EMU عالية السرعة من سلسلة الجليد في ألمانيا ، ووحدات EMU عالية السرعة عالية السرعة ذات الطبقة المزدوجة TGV في فرنسا ، جميعها على هيكل من سبائك الألومنيوم. وهم ممثلو القطارات عالية السرعة مع التكنولوجيا الأكثر تقدما والعملية الأكثر أمانا في الوقت الحاضر.

عند استخدام الألومنيوم في تصميم جسم مركبة السكك الحديدية ، يجب أن يلبي متطلبات القوة والصلابة وقوة التعب ، وكذلك النظر في جدوى اللحام والمعالجة في عملية التصنيع. في الوقت الحاضر ، تستخدم مواد سبائك الألومنيوم من السلسلة 6000 و 7000 بشكل عام في تصميم مقاطع الألومنيوم لمركبات السكك الحديدية. تستخدم مقاطع سبائك الألومنيوم من سلسلة 6000 لأرضية جسم السيارة المصنوعة من سبائك الألومنيوم ، والشعاع الجانبي للأرضية ، والجدار الجانبي ، والسقف والجدار النهائي ، في حين يتم استخدام مقاطع سبائك الألومنيوم 7000 series 7005 لشعاع الجر وشعاع النوم وشعاع العازل.

من أجل تقليل كمية اللحام لجسم السيارة ، وتحسين كفاءة التصنيع وتلبية احتياجات التشغيل عالي السرعة للسيارة ، هناك متطلبات صارمة على الخواص الميكانيكية ومنطقة المقطع العرضي لملف تعريف سبائك الألومنيوم المجوف ذو المقطع الكبير لجسم السيارة (راجع معيار DIN الألماني) ، وخصائصه الميكانيكية أعلى بنسبة 30٪ من تلك الموجودة في ملف سبائك الألومنيوم العادي ؛ ويمكن قذفها إلى أقسام كبيرة على شكل أسطوانة ، شبه منحرف ، مستطيل وغيرها من الأقسام الكبيرة المعقدة (على سبيل المثال 970 مم × 300 مم) مجوفة رقيقة الجدار واسعة جدا (على سبيل المثال > 500 مم) وطويلة (30 م - 60 م) ملامح الألومنيوم.