Aplicação de Perfis Extrudados de Alumínio no Campo de Transporte Ferroviário

Alumínio é o elemento metálico mais abundante na crosta terrestre. Os produtos de alumínio tornaram-se o segundo maior material metálico depois do aço. São amplamente utilizados em áreas aeroespaciais, de trânsito ferroviário, automóvel, navio, estrutura de engenharia, máquinas eletrônicas, indústria petroquímica, infraestrutura e outros campos. Com a orientação da política nacional e a enorme demanda do mercado, os perfis extrudados de ligas de alumínio têm desempenhado um papel importante no campo do transporte ferroviário nos últimos dez anos por causa de seu peso leve, resistência à corrosão, alta força específica, fácil processamento e moldagem, custo moderado e outras vantagens, o que tem promovido muito o desenvolvimento da indústria e facilitado a viagem das pessoas.

Perfis extrudados de alumínio no campo de transporte ferroviário

Vantagens do perfil de alumínio para carro de trânsito ferroviário

Já em meados do século XX, Europa, América, Japão e outros países começaram a explorar o uso do perfil de alumínio para fabricar veículos ferroviários para substituir o aço para reduzir o peso. Atualmente, os materiais de liga de alumínio têm sido amplamente utilizados na maioria dos corpos de trens de transporte ferroviário no mundo. De acordo com a meta de redução de peso e os requisitos da aerodinâmica, o corpo do trem de alta velocidade com uma velocidade de mais de 300 quilômetros por hora deve usar materiais leves, e o corpo do trem com uma velocidade de mais de 350 quilômetros deve usar materiais leves, exceto o chassi. O perfil de alumínio do transporte ferroviário surgiu.

O desenvolvimento da carroceria de perfil de alumínio na China começou na década de 1990. Atualmente, entre os quatro tipos de CRH1, CRH2, CRH3 e CRH5 utilizados em UEM de ferrovia dedicada a passageiros, exceto que a carroceria do CARRO CRH1 é feita de aço inoxidável, os outros três tipos de carrocerias da UEM são feitas de liga de alumínio. Os materiais utilizados para a fabricação de carcaças de carros de trânsito ferroviário incluem principalmente aço carbono, aço inoxidável, liga de alumínio e materiais compostos, dos quais a liga de alumínio é a mais importante

E aço inoxidável. A Tabela 1 mostra a comparação de desempenho desses quatro materiais. Pode-se ver que as vantagens abrangentes de desempenho da carroceria de liga de alumínio são óbvias. Redução de peso leve, economia de energia e redução do consumo. A densidade da liga de alumínio é de cerca de 2,7g/cm3, que é cerca de 1/ 3 da de aço. Ao mesmo tempo, tem uma boa combinação de força, plasticidade e dureza. A aplicação do perfil de alumínio no corpo do trem pode não apenas atender aos requisitos de segurança dos passageiros e conforto de viagem, mas também reduzir muito o auto peso, o consumo de energia e a poluição ambiental. De acordo com as estatísticas, a liga de alumínio usada em um vagão de trem é de cerca de 9 toneladas, e se todo o aço for usado, pode chegar a 12-13,5 toneladas; Além disso, para cada redução de 10% no peso do trem, o combustível pode ser economizado em 8%, e o efeito da economia de energia e da redução do consumo é significativo. Fácil de processar e moldar, fácil de manter. A liga de alumínio tem excelente desempenho de processamento e moldagem e desempenho de soldagem de módulos. Com o aprimoramento da tecnologia de processos, algumas empresas na China têm a capacidade de extrusão e produção de grandes seções, perfis de forma especial, de paredes finas e ocas de mais de 30 metros em um único tempo, e têm bom desempenho. O processamento profundo do perfil de alumínio só precisa de em branco, montagem e grande montagem e soldagem de robôs. A manutenção posterior é simples, fácil de substituir, não é necessária remoção de ferrugem, o processo é simples e a carga de trabalho é pequena [3].

Excelente resistência à corrosão. A superfície da liga de alumínio é fácil de formar um filme de óxido uniforme e denso naturalmente, que tem excelente resistência à corrosão no ambiente atmosférico. Especialmente para alguns componentes com forma complexa e de difícil pintura, a liga de alumínio tem vantagens mais óbvias. Se forem utilizadas tecnologias de anodização, eletroforênese, pulverização e outras tecnologias de tratamento de superfície, a resistência à corrosão do perfil de alumínio será melhorada, o que é mais benéfico para prolongar a vida útil do corpo do trem.

Isolamento acústico e redução de ruído, bonito e generoso. O perfil de alumínio pode ser anodizado, colorido e lacrado, para que o perfil tenha cores diferentes, boa decoração e pareça solene e generoso; Além disso, a estrutura oca do perfil de alumínio tem bom desempenho de vedação, que é propício ao isolamento acústico, redução de ruído e alto conforto. O custo é moderado. Relativamente falando, o preço do perfil de alumínio é alto e o custo de fabricação aumenta. No entanto, o perfil de alumínio percebe o leve corpo do trem, e traz as vantagens do aumento da capacidade de transporte, redução do consumo de energia, manutenção simples e baixo custo. Além disso, o valor de reciclagem do corpo de liga de alumínio quando sucateado é cerca de 4,8 vezes o do corpo de aço. Portanto, do ponto de vista do ciclo de vida, o custo da carroceria de liga de alumínio é moderado e econômico.

Atualmente, a liga de alumínio usada para a fabricação de carro de trânsito ferroviário na China inclui principalmente as séries 5xxx, 6xxx e 7xxx, das quais a série 5xxx tem três graus de 5052, 5754 e 5083, a série 6xxx tem nove séries de 6a01, 6005, 6005A, 6008, 6060, 6061, 6063, 6082 e 6106, e a série 7xxx tem quatro graus de 7003, 7005, 7b05 e 7020, que são usados principalmente para a produção de parede lateral, teto, underframe do piso, viga de tração, viga transversal, viga adormecido, saia, parede final, peças absorventes de energia, cabine de equipamento, decoração de interiores da carroceria e outros perfis de carro de trânsito ferroviário, e a maioria deles são perfis grandes, de parede fina, ocos e de forma especial. Com o desenvolvimento da aplicação de material de carroceria,

Na China, as alusões 6a01 e 7b05 são usadas principalmente para materiais de corpo ferroviário de alta velocidade, enquanto as alusões 6005A e 6082 são usadas principalmente para materiais corporais de transporte ferroviário urbano. Estima-se que a demanda total por materiais de alumínio de veículos ferroviários domésticos durante o 13º Período do Plano Quinquenal seja de cerca de 25.3000 toneladas, da qual a demanda total por materiais de alumínio de veículos ferroviários de alta velocidade é de 132000-156000 toneladas, a demanda por ferrovia intermunicipal é de 10.000 toneladas, e a demanda por ferrovias urbanas (incluindo maglev, maglev de média e baixa velocidade, metrô, trilho urbano elevado, trilho rápido urbano, monotrilho urbano, etc.) são 72.000 toneladas. Além disso, alguns materiais de alumínio também são necessários para a construção de instalações de carros como bagageiro, armário de armazenamento, instalações sanitárias, sistema de ar condicionado e ventilação, sistema de iluminação e comunicação, estação e outras instalações.