Hồ sơ nhôm cho phương tiện đường sắt

Mật độ nhôm bằng khoảng 1/3 so với thép, có thể giảm trọng lượng của các bộ phận xe xuống còn 50% (trong điều kiện sức mạnh của thép thay thế tương đương với hợp kim nhôm). Hiệu suất sức mạnh tốt có thể thu được bằng cách thêm một lượng thích hợp các yếu tố hợp kim và kết hợp các điều kiện điều trị thích hợp. Hơn nữa, bề mặt nhôm dễ bị oxy hóa để tạo thành một màng oxit dày đặc và ổn định, vì vậy nó có khả năng chống ăn mòn tốt. Nhôm cũng có những ưu điểm về khả năng xử lý tốt, hấp thụ sốc tốt và chi phí vòng đời thấp. Đây là một trong những cách quan trọng để thực hiện hoạt động tiết kiệm năng lượng và tốc độ cao của các phương tiện đường sắt có trọng lượng nhẹ. Nó là một vật liệu thay thế lý tưởng cho thân xe thép.

Cấu hình nhôm cho các phương tiện đường sắt đã được sử dụng rộng rãi trong nhiều đơn vị tốc độ cao. Tốc độ của hầu hết các toa xe chở khách đường sắt cao tốc là từ 200-300 km mỗi giờ, và một vài chuyến tàu nhanh hơn, điều này đặt ra yêu cầu cao cho quá trình sản xuất và lựa chọn vật liệu của thân xe. Để thích ứng với hoạt động tốc độ cao của tàu hỏa, Bombardier, Alstom, Siemens, Kawasaki và các doanh nghiệp khác đặc biệt chú ý đến trọng lượng nhẹ của cấu trúc xe chở khách, và sử dụng rộng rãi các cấu hình hợp kim nhôm phần lớn để sản xuất thân xe chở khách để giảm trọng lượng bản thân.

Nhật Bản, Pháp và Đức đã đi đầu trong việc phát triển đường sắt cao tốc. EMU tốc độ cao Shinkansen ở Nhật Bản, EMU tốc độ cao loạt băng ở Đức và EMU tốc độ cao hai lớp TGV ở Pháp đều áp dụng thân xe hợp kim nhôm. Họ là đại diện của tàu cao tốc với công nghệ tiên tiến nhất và hoạt động an toàn nhất hiện nay.

Khi nhôm được sử dụng trong thiết kế thân xe đường sắt, nó phải đáp ứng các yêu cầu về độ bền, độ cứng và độ bền mệt mỏi, và cũng xem xét tính khả thi của hàn và chế biến trong quá trình sản xuất. Hiện nay, vật liệu hợp kim nhôm 6000 và 7000 thường được sử dụng trong thiết kế cấu hình nhôm cho các phương tiện đường sắt. 6000 loạt cấu hình hợp kim nhôm được sử dụng cho sàn thân xe hợp kim nhôm, dầm bên sàn, tường bên, mái nhà và tường cuối, trong khi 7000 loạt 7000 cấu hình hợp kim nhôm 7005 được sử dụng cho chùm kéo, chùm ngủ và dầm đệm.

Để giảm số lượng hàn của thân xe, nâng cao hiệu quả sản xuất và đáp ứng nhu cầu vận hành tốc độ cao của xe, có những yêu cầu nghiêm ngặt về tính chất cơ học và diện tích mặt cắt ngang của phần lớn hồ sơ hợp kim nhôm rỗng cho thân xe (tham khảo tiêu chuẩn DIN của Đức), và tính chất cơ học của nó cao hơn 30% so với cấu hình hợp kim nhôm thông thường; Và nó có thể được ép đùn thành các phần lớn hình trống, hình thang, hình chữ nhật và các phần lớn phức tạp khác (ví dụ: 970mm × 300mm) rỗng tường siêu rộng (ví dụ: > 500mm) và dài (30m-60m) cấu hình nhôm.