Gjeldende bruksstatus for titanlegeringer i jernbanekjøretøyer
Jernbanekjøretøyer (jernbanevogner, bobiler) er et transportmiddel som går på jernbanelinjer. De refererer til tog som bruker jernbaner eller transittlinjer for bybaner som driftsplattformer. De er sammensatt av kraftsystemer, bremsesystemer, trekksystemer og andre hjelpesystemer. Det er et ingeniørteknologisk produkt med spesifikke funksjoner som oppfyller behovene til transportproduksjon og har en innvirkning på miljøet.
Jernbanetransportkjøretøyer bruker elektrisitet som energikilde og inkluderer hovedsakelig lokomotiver, personbiler, lastebiler og jernbanevogner. For tiden har landet vårt det største jernbanenettverket i verden og er det eneste landet i verden med fire store moderne transportmåter: T-bane, bybane, høyhastighetsjernbane og passasjerdedikert linje.
I jernbanekjøretøyer er de viktigste konstruksjonsmaterialene for tiden aluminiumslegering og stål. Blant dem er aluminiumslegering mye brukt i togkonstruksjonsmaterialer på grunn av dens fordeler som lett vekt, høy styrke og god korrosjonsbestandighet; stål er mye brukt i konstruksjonsmaterialer for bilkarosseri på grunn av dets fordeler som høy styrke og god korrosjonsbestandighet.
Med akselerasjonen av urbanisering i vårt land har bybanetransport utviklet seg raskt, noe som også har stilt høyere krav til kjøretøykonstruksjonsmaterialer.
Derfor må materialer som aluminiumslegeringer og stål som brukes i bybanetransportkjøretøyer være lett utformet til en viss grad. De siste årene har titanlegeringer blitt mye brukt i jernbanetransportkjøretøyer på grunn av deres lave tetthet, høye spesifikke styrke, korrosjonsmotstand, høy temperatur og lav temperatur motstand og andre egenskaper.
Forskningsstatus for titanlegeringer i jernbanetransportkjøretøyer
Påføringen av titanlegeringer begynte først på 1940-tallet. På grunn av fordelene som høy styrke, lett vekt og korrosjonsbestandighet, er bruken av titanlegeringer i jernbanekjøretøyer hovedsakelig konsentrert i trekk- og bremsesystemer.
På 1960-tallet brukte franske forskere titanlegeringer i trekksystemer for jernbanetransportkjøretøyer, hovedsakelig i lavfriksjonskoeffisient CRH2 EMU, lavfriksjon TGV EMU og lavfriksjon TGV T-banekjøretøy.
CRH2-togtrekksystemet utviklet av franske ingeniører er laget av titanlegering. Dette er første gang i verden at titanlegering har blitt brukt.
På 1970-tallet brukte de tyske og italienske jernbaneavdelingene titanlegeringer i bremsesystemer for jernbanetransportkjøretøyer, hovedsakelig i togbremser, inkludert hovedbremser, bremseskiver og bremseklosser.
Under togbremsingsprosessen kan titanlegering absorbere en stor mengde varmeenergi, og dermed effektivt redusere friksjonskoeffisienten mellom hjul og skinner; samtidig vil ikke titanlegering produsere gnister under bremseprosessen, og unngå brannfare forårsaket av friksjon.
Etter 1980-tallet innså land rundt om i verden gradvis fordelene og verdien av titanlegeringer i jernbanetransportkjøretøyer, og begynte å bruke dem på jernbanetransportkjøretøyer.
Frankrike, Tyskland, Italia, Japan og andre land studerer aktivt bruksteknologien og utviklingsutsiktene for titanlegeringer i jernbanetransportkjøretøyer. Frankrike begynte forskning på bruken av titanlegeringer i jernbanetransportkjøretøyer på slutten av 1980-tallet.
Japan begynte å forske på bruksteknologien til titanlegeringer i jernbanekjøretøyer for transitt i midten av-1980årene. Universitetet i Tokyo, Hokkaido-universitetet, Waseda-universitetet, etc., og produsenter av jernbanekjøretøy utførte i fellesskap forskning på anvendelsesteknologien til titanlegeringer i jernbanetransportkjøretøyer.
Siden midten av-1990årene har land rundt om i verden gjort større fremskritt innen forskning på bruksteknologien til titanlegeringer i jernbanekjøretøyer. USA, Storbritannia, Australia, Canada og andre land bruker titanlegeringer for å produsere bremseskiver og bremseklosser for høyhastighetstog.
Universitetet i Tokyo i Japan har utført omfattende forskningsarbeid på høyhastighetstogs bremseskivematerialer og produksjonsprosesser. Tyskland begynte titanlegering av bremseskiver for høyhastighetstog på begynnelsen av 1990-tallet.
Imidlertid er bruken av titanlegeringer i innenlandske jernbanetransportkjøretøyer fortsatt i sin spede begynnelse. Hvis vi ønsker å fremme bruken av titanlegeringer i jernbanetransportkjøretøyer i stor skala, må følgende problemer løses:
For å forbedre applikasjonseffektiviteten og kvaliteten til titanlegeringer i jernbanekjøretøyer, er det hovedsakelig å løse problemene som sprekker, porer og slagginneslutninger som er tilbøyelige til å oppstå i titanlegeringer under sveiseprosessen, og å formulere enhetlige, standardiserte og vitenskapelige titanlegeringssveiseprosessspesifikasjoner og testmetoder for å veilede og forbedre kvaliteten på titanlegeringssveising.
I henhold til de strukturelle egenskapene til jernbanetransportkjøretøyer og kravene til servicemiljøet, er det etablert et tilsvarende standardsystem for å veilede bruken av titanlegeringer i jernbanetransportkjøretøyer i mitt land. Selvfølgelig står landet mitt fortsatt overfor mange utfordringer når det gjelder anvendelse av titanlegeringer i jernbanekjøretøyer.
referanser
Li Feng "Forskning og anvendelse av høystyrke og varmebestandige aluminiumslegeringer for høyhastighetsjernbane høyhastighets EMUer" Journal of Beijing Jiaotong University, 2009.
Su Yongjun "Forskningsfremgang på anvendelsen av nye titanlegeringer i jernbanetransportkjøretøyer" National Rail Transit Equipment Quality Supervision and Inspection Center Co., Ltd., 2017.
Liu Lifeng "Lettvektsdesignmetode og anvendelse av t-banetog basert på datasimuleringsteknologi" Journal of Engineering Materials, 2012.
Liu Shihui "Forskningsfremgang i design og produksjonsteknologi for høystyrke og varmebestandige titanlegeringer for høyhastighetstog" Railway Science and Technology, 2014.
Xie Keqiang "Diskusjon om forskningsfremgang og applikasjonsutviklingsretning for høyytelses titanlegeringsmaterialer og produksjonsteknologi" Journal of Chinese Nonferrous Metals, 2016.
