تطبيق مقاطع الألومنيوم المبثوقة في مجال النقل بالسكك الحديدية

الألومنيوم هو العنصر المعدني الأكثر وفرة في قشرة الأرض. أصبحت منتجات الألومنيوم ثاني أكبر مادة معدنية بعد الفولاذ. وهي تستخدم على نطاق واسع في الفضاء الجوي ، والنقل بالسكك الحديدية ، والسيارات ، والسفن ، والهيكل الهندسي ، والآلات الإلكترونية ، وصناعة البتروكيماويات ، والبنية التحتية وغيرها من المجالات. مع توجيه السياسة الوطنية والطلب الهائل في السوق ، لعبت ملامح سبائك الألومنيوم المبثوقة دورا مهما في مجال النقل بالسكك الحديدية في السنوات العشر الأخيرة بسبب وزنها الخفيف ، ومقاومتها للتآكل ، وقوتها المحددة العالية ، وسهولة المعالجة والتشكيل ، والتكلفة المعتدلة وغيرها من المزايا ، مما عزز بشكل كبير تطوير الصناعة وسهل سفر الناس.

مقاطع الألومنيوم المبثوقة في مجال النقل بالسكك الحديدية

مزايا الألومنيوم الشخصي لجسم سيارة النقل بالسكك الحديدية

في وقت مبكر من منتصف القرن 20th ، بدأت أوروبا وأمريكا واليابان وبلدان أخرى في استكشاف استخدام الألومنيوم الشخصي لتصنيع مركبات السكك الحديدية لتحل محل الصلب لتقليل الوزن. في الوقت الحاضر ، تم استخدام مواد سبائك الألومنيوم على نطاق واسع في معظم هياكل قطارات النقل بالسكك الحديدية في العالم. وفقا لهدف خفض الوزن ومتطلبات الديناميكا الهوائية ، يجب أن يستخدم جسم القطار عالي السرعة بسرعة تزيد عن 300 كيلومتر في الساعة مواد خفيفة الوزن ، ويجب على جسم القطار الذي تزيد سرعته عن 350 كيلومترا استخدام مواد خفيفة الوزن باستثناء الهيكل. ظهر ملف الألومنيوم للنقل بالسكك الحديدية إلى حيز الوجود.

بدأ تطوير الألومنيوم الشخصي جسم السيارة في الصين في 1990s. في الوقت الحاضر ، من بين الأنواع الأربعة من CRH1 و CRH2 و CRH3 و CRH5 المستخدمة في وحدات EMU للسكك الحديدية المخصصة للركاب ، باستثناء أن جسم السيارة CRH1 مصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ ، فإن الأنواع الثلاثة الأخرى من هياكل سيارات EMU مصنوعة من سبائك الألومنيوم. تشمل المواد المستخدمة في تصنيع هياكل عربات النقل بالسكك الحديدية بشكل رئيسي الفولاذ الكربوني والفولاذ المقاوم للصدأ وسبائك الألومنيوم والمواد المركبة ، والتي تعد سبائك الألومنيوم أهمها

والفولاذ المقاوم للصدأ. ويبين الجدول 1 مقارنة أداء هذه المواد الأربع. يمكن ملاحظة أن مزايا الأداء الشاملة لجسم السيارة من سبائك الألومنيوم واضحة. تقليل الوزن الخفيف وتوفير الطاقة وتقليل الاستهلاك. تبلغ كثافة سبائك الألومنيوم حوالي 2.7 جم / سم 3 ، أي حوالي 1 / 3 من كثافة الفولاذ. في الوقت نفسه ، لديها تطابق جيد من القوة واللدونة والصلابة. لا يمكن لتطبيق ملف تعريف الألومنيوم في جسم القطار تلبية متطلبات سلامة الركاب وراحة السفر فحسب ، بل يقلل أيضا بشكل كبير من الوزن الذاتي واستهلاك الطاقة والتلوث البيئي. وفقا للإحصاءات ، تبلغ سبائك الألومنيوم المستخدمة في عربة القطار حوالي 9 أطنان ، وإذا تم استخدام جميع الفولاذ ، يمكن أن تصل إلى 12-13.5 طن ؛ علاوة على ذلك ، مقابل كل تخفيض بنسبة 10٪ في وزن القطار ، يمكن توفير الوقود بنسبة 8٪ ، وتأثير توفير الطاقة وتقليل الاستهلاك كبير. سهلة المعالجة والشكل، وسهلة الصيانة. سبائك الألومنيوم لديها أداء معالجة وصب ممتاز وأداء لحام وحدة. مع تحسين تكنولوجيا العمليات ، تتمتع بعض الشركات في الصين بالقدرة على بثق وإنتاج مقاطع كبيرة ، وملامح خاصة الشكل ، رقيقة الجدران ومجوفة لأكثر من 30 مترا في وقت واحد ، ولديها أداء جيد. تحتاج المعالجة العميقة لملف تعريف الألومنيوم فقط إلى التفريغ والتجميع وتجميع الروبوت الكبير واللحام. الصيانة اللاحقة بسيطة وسهلة الاستبدال ، ولا يلزم إزالة الصدأ ، والعملية بسيطة وعبء العمل صغير [3].

مقاومة ممتازة للتآكل. من السهل تشكيل سطح سبائك الألومنيوم في فيلم أكسيد موحد وكثيف بشكل طبيعي ، والذي يتمتع بمقاومة ممتازة للتآكل في البيئة الجوية. خاصة بالنسبة لبعض المكونات ذات الشكل المعقد ويصعب طلاءها ، تتمتع سبائك الألومنيوم بمزايا أكثر وضوحا. إذا تم استخدام تقنيات الأنودة والرحلان الكهربائي والرش وغيرها من تقنيات المعالجة السطحية ، تحسين مقاومة التآكل لملف تعريف الألومنيوم بشكل أكبر ، وهو أمر أكثر فائدة لإطالة عمر خدمة جسم القطار.

عزل الصوت والحد من الضوضاء ، جميلة وسخية. يمكن أن يكون ملف تعريف الألومنيوم مؤكسدا وملونا ومختوما ، بحيث يكون للملف الشخصي ألوان مختلفة وزخرفة جيدة ويبدو رسميا وسخيا ؛ علاوة على ذلك ، فإن الهيكل المجوف لملف تعريف الألومنيوم لديه أداء ختم جيد ، مما يفضي إلى عزل الصوت وتقليل الضوضاء والراحة العالية. التكلفة معتدلة. نسبيا ، فإن سعر ملف تعريف الألومنيوم مرتفع وتزيد تكلفة التصنيع. ومع ذلك ، فإن ملف تعريف الألومنيوم يدرك خفة وزن جسم القطار ، ويجلب مزايا زيادة سعة النقل ، وانخفاض استهلاك الطاقة ، والصيانة البسيطة والتكلفة المنخفضة. علاوة على ذلك ، فإن قيمة إعادة تدوير جسم سبائك الألومنيوم عند التخلص منها تبلغ حوالي 4.8 أضعاف قيمة الجسم الفولاذي. لذلك ، من منظور دورة الحياة ، فإن تكلفة جسم السيارة من سبائك الألومنيوم معتدلة واقتصادية.

في الوقت الحاضر ، تشمل سبائك الألومنيوم المستخدمة في تصنيع جسم سيارة النقل بالسكك الحديدية في الصين بشكل رئيسي سلسلة 5xxx وسلسلة 6xxx وسلسلة 7xxx ، منها سلسلة 5xxx لديها ثلاث درجات من 5052 و 5754 و 5083 ، وسلسلة 6xxx لديها تسع درجات من 6a01 و 6005 و 6005A و 6008 و 6060 و 6061 و 6063 و 6082 و 6106 ، و 7xxx سلسلة لديها أربع درجات من 7003 ، 7005 و 7b05 و 7020 ، والتي تستخدم بشكل رئيسي لإنتاج الجدار الجانبي والسقف والأرضية السفلية وشعاع الجر والشعاع المتقاطع وشعاع النوم والتنورة والجدار النهائي وأجزاء امتصاص الطاقة وكابينة المعدات والديكور الداخلي لجسم السيارة وغيرها من ملفات تعريف جسم سيارة النقل بالسكك الحديدية ، ومعظمها ملامح كبيرة ورقيقة الجدران وجوفاء وذات شكل خاص. مع تطوير تطبيق مواد جسم السيارة ،

في الصين ، تستخدم سبائك 6a01 و 7b05 بشكل رئيسي لمواد جسم السكك الحديدية عالية السرعة ، في حين تستخدم سبائك 6005A و 6082 بشكل رئيسي لمواد جسم النقل بالسكك الحديدية الحضرية. تشير التقديرات إلى أن إجمالي الطلب على مواد الألومنيوم لمركبات السكك الحديدية المحلية للركاب خلال فترة الخطة الخمسية الثالثة عشرة يبلغ حوالي 253000 طن ، منها إجمالي الطلب على مواد الألومنيوم لمركبات السكك الحديدية عالية السرعة 132000-156000 طن ، والطلب على السكك الحديدية بين المدن هو 10000 طن ، والطلب على السكك الحديدية الحضرية (بما في ذلك maglev ، maglev متوسطة ومنخفضة السرعة ، مترو الأنفاق ، السكك الحديدية الحضرية المرتفعة ، السكك الحديدية السريعة الحضرية ، المونوريل الحضري ، إلخ.) هو 72000 طن. بالإضافة إلى ذلك ، هناك حاجة أيضا إلى بعض مواد الألومنيوم لبناء مرافق في السيارات مثل رف الأمتعة ، وخزانة التخزين ، والمرافق الصحية ، ونظام تكييف الهواء والتهوية ، ونظام الإضاءة والاتصالات ، والمحطة وغيرها من المرافق.