合金與純金屬相比,具有硬度大、熔點低、耐腐蝕效能好等特點.而使用鋁合金,除了以上優點外,還有密度小的優勢,可以減少動車的能量消耗.因此,高鐵列車車體用鋁合金材料而不用純鋁的原因是鋁合金質輕而堅硬。
工業鋁型材是高鐵產業的重要組成部分,也就是高鐵車皮的主要材料。
鋁型材是高鐵實現輕量化最好的材料。鋁合金的密度大約是鋼材密度的三分之一,而新增一定元素形成的合金具有比鋼合金更高的強度。因此在強度剛性滿足高鐵車廂安全要求的同時,使用鋁合金可以大大減輕高鐵列車車廂的自重。一般而言,一個高鐵車廂使用的鋁合金大概有10噸左右,整個車身的重量要比全部使用鋼材減輕30%-50%。
鋁合金具有優良的耐火性和耐電弧性。雖然鋁的熔點要低於鋼的熔點,但車體的耐火耐電弧性不僅和材料的熔點相關,還與材料的導熱性相關。鋁合金材料與鋼鐵相比具有優良的導熱性,其散熱性比鋼要好。
鋁合金具有更強的耐腐蝕性。鋁合金表面易形成一層緻密的氧化膜,在大氣中具有很好的抗氧能力。因此鋁合金比鋼質車體具有更好的耐腐蝕性,特別是車體不易塗覆的部位。同時鋁合金表面可以化學著色、上漆、噴塗,透過這些方法可進一步提高鋁構件的耐腐性。
鋁合金有著優秀的塑性。隨著大型中空、複雜斷面鋁塑材的開發應用,鋁材焊接技術的不斷進步,鋁合金車輛製造技術日趨成熟鋁合金件的易於更換,不需除鏽,適用於各種表面處理,便於維護,還可以回收的特點,是製造工藝大大簡化,製造所需工作量也較鋼質車體大大減少。從長期來看,鋁合金價格適中。鋁材價格較高,使得車輛製造成本增加,但由於鋁合金使得車輛輕量化,車輛的輕量化帶來了運能的增加,耗能的減少,維修的費用降低。有資料顯示,交通工具的重量每減少10%,燃料可節約8%。在報廢回收時,鋁型材產品可以實現100%回收,回收鋁型材迴圈再用可以減少95%的能源消耗。
基於上述優點,早在20世紀50年代,世界上較發達的一些國家就開始採用鋁型材來製造鐵路車輛,包括美國、加拿大、日本、俄羅斯、德國和法國等國,目前國內高鐵列車車廂已大量使用鋁合金材料。業內專家指出,時速300公里以上的高速列車車體必須採用輕量化的鋁合金材料,350公里以上的列車車廂除底盤外全部使用鋁型材。目前中國鐵路客運專線動車組採用的CRHI、CRH2、CRH3、CRH5四種類型中,除CRHI型車體採用的是不鏽鋼材外,其餘3種動車組車體均為鋁合金材質。
合金與純金屬相比,具有硬度大、熔點低、耐腐蝕效能好等特點.而使用鋁合金,除了以上優點外,還有密度小的優勢,可以減少動車的能量消耗.因此,高鐵列車車體用鋁合金材料而不用純鋁的原因是鋁合金質輕而堅硬。
工業鋁型材是高鐵產業的重要組成部分,也就是高鐵車皮的主要材料。
鋁型材是高鐵實現輕量化最好的材料。鋁合金的密度大約是鋼材密度的三分之一,而新增一定元素形成的合金具有比鋼合金更高的強度。因此在強度剛性滿足高鐵車廂安全要求的同時,使用鋁合金可以大大減輕高鐵列車車廂的自重。一般而言,一個高鐵車廂使用的鋁合金大概有10噸左右,整個車身的重量要比全部使用鋼材減輕30%-50%。
鋁合金具有優良的耐火性和耐電弧性。雖然鋁的熔點要低於鋼的熔點,但車體的耐火耐電弧性不僅和材料的熔點相關,還與材料的導熱性相關。鋁合金材料與鋼鐵相比具有優良的導熱性,其散熱性比鋼要好。
鋁合金具有更強的耐腐蝕性。鋁合金表面易形成一層緻密的氧化膜,在大氣中具有很好的抗氧能力。因此鋁合金比鋼質車體具有更好的耐腐蝕性,特別是車體不易塗覆的部位。同時鋁合金表面可以化學著色、上漆、噴塗,透過這些方法可進一步提高鋁構件的耐腐性。
鋁合金有著優秀的塑性。隨著大型中空、複雜斷面鋁塑材的開發應用,鋁材焊接技術的不斷進步,鋁合金車輛製造技術日趨成熟鋁合金件的易於更換,不需除鏽,適用於各種表面處理,便於維護,還可以回收的特點,是製造工藝大大簡化,製造所需工作量也較鋼質車體大大減少。從長期來看,鋁合金價格適中。鋁材價格較高,使得車輛製造成本增加,但由於鋁合金使得車輛輕量化,車輛的輕量化帶來了運能的增加,耗能的減少,維修的費用降低。有資料顯示,交通工具的重量每減少10%,燃料可節約8%。在報廢回收時,鋁型材產品可以實現100%回收,回收鋁型材迴圈再用可以減少95%的能源消耗。
基於上述優點,早在20世紀50年代,世界上較發達的一些國家就開始採用鋁型材來製造鐵路車輛,包括美國、加拿大、日本、俄羅斯、德國和法國等國,目前國內高鐵列車車廂已大量使用鋁合金材料。業內專家指出,時速300公里以上的高速列車車體必須採用輕量化的鋁合金材料,350公里以上的列車車廂除底盤外全部使用鋁型材。目前中國鐵路客運專線動車組採用的CRHI、CRH2、CRH3、CRH5四種類型中,除CRHI型車體採用的是不鏽鋼材外,其餘3種動車組車體均為鋁合金材質。