鎂合金型材在軌道交通中的應用

我國有13億人口，經(jīng)濟高速發(fā)展，城市化進(jìn)程加快，100萬(wàn)以上人口的城市迅速增加。人口達300萬(wàn)以上的城市數量已達43個(gè)，今后5到10年這一數字預計可達50個(gè)以上，再加民用小客車(chē)每年又以800萬(wàn)輛的速度增加。盡管不少城市框架不斷拉大，相應的城市道路也在不斷延伸，但大多省會(huì )城市包括一部分地級市的車(chē)流，人流，物流呈爆發(fā)式增長(cháng)我國有13億人口，經(jīng)濟高速發(fā)展，城市化進(jìn)程加快，100萬(wàn)以上人口的城市迅速增加。人口達300萬(wàn)以上的城市數量已達43個(gè)，今后5到10年這一數字預計可達50個(gè)以上，再加民用小客車(chē)每年又以800萬(wàn)輛的速度增加。盡管不少城市框架不斷拉大，相應的城市道路也在不斷延伸，但大多省會(huì )城市包括一部分地級市的車(chē)流，人流，物流呈爆發(fā)式增長(cháng)，擁堵也愈來(lái)愈嚴重，空氣質(zhì)量也因大量機動(dòng)車(chē)尾氣的排放變得愈來(lái)愈差。種種狀況不僅制約了經(jīng)濟發(fā)展，還極大地影響了人們的生活質(zhì)量。

我國軌道交通進(jìn)入高速發(fā)展的時(shí)代

軌道交通以其載客量大、準時(shí)、快捷、節能、環(huán)保愈來(lái)愈受到世界各國的普遍重視。根據南車(chē)四方股份總工程師梁建英介紹，時(shí)速300公里的高速列車(chē)，人均百公里能耗僅為3.64度電，相當于客運飛機的1/12，小轎車(chē)的1/8，中型客車(chē)的1/3，因此，世界各國為解決城市擁堵和改善環(huán)境，把發(fā)展公共交通擺在首位，其中又以發(fā)展軌道交通為重點(diǎn)。

我國國務(wù)院規定：常住人口300萬(wàn)以上，財政預算100億以上的塵世可以發(fā)展軌道交通，已有27個(gè)城市制定了地鐵或輕軌規劃，2020年市內軌道交通里程將達3000公里以上。

我國軌道交通進(jìn)入高速發(fā)展的時(shí)代

◆另有我國已形成的珠江三角洲、長(cháng)三角、環(huán)渤海、中原城市群、大武漢地區、長(cháng)株潭等經(jīng)濟區，工業(yè)聚集，人口密度大，為實(shí)現一個(gè)小時(shí)生活圈的目標，城際軌道交通建設加速。

◆加上我國幅員遼闊，打造鏈接省會(huì )城市和主要地級市的高鐵客運專(zhuān)線(xiàn)，實(shí)現五縱六橫的高速鐵路網(wǎng)絡(luò )，使高鐵運行歷程達到2萬(wàn)公里以上，已在抓緊實(shí)施。

綜上所述，我國國情，軌道交通的優(yōu)勢，促使我國軌道交通進(jìn)入了高速增長(cháng)時(shí)期。

軌道交通的大發(fā)展呼喚輕量化

軌道交通車(chē)體重量一直是有關(guān)使用者關(guān)注的重點(diǎn)，在同等牽引動(dòng)力的前提下，只有減輕車(chē)體重量，才能使列車(chē)增加有效載荷，列車(chē)起動(dòng)、制動(dòng)距離才能縮短，運行速度才能更快。以鋼鐵為主要車(chē)體材料的列車(chē)，由于車(chē)體自身重量很大，難以高速運行。自1952年英國工程師將鋁合金型材應用在軌道交通車(chē)體制造以來(lái)，軌道交通車(chē)體重量較傳統鋼材車(chē)體重量減重了25%-30%。但一列八節車(chē)廂組成的高速列車(chē)其牽引力高達5500-8800Kw，因而尋找更輕的金屬材料減輕車(chē)體重量，已成為節能降耗、減輕環(huán)境污染的不二選擇。我國的資源結構、環(huán)境壓力、對軌道交通車(chē)體輕量化的需求更為迫切。

國內軌道客車(chē)關(guān)于鎂合金的應用

◆山東華盛榮鎂業(yè)科技有限公司的“鎂合金型材在軌道車(chē)輛上的應用”項目榮獲國際鎂協(xié)2014年度優(yōu)秀應用獎。這一獎項不僅是對該廠(chǎng)多年致力于變形鎂合金用于軌道交通的一種肯定，也為鎂合金型材進(jìn)一步在軌道交通的應用提供了有利的社會(huì )環(huán)境。

◆輕量化材料中的優(yōu)勢使鎂合金在軌道客車(chē)應用潛力巨大，我國某些研究機構和主機廠(chǎng)對鎂合金在列車(chē)上的應用做了許多研究和實(shí)驗。如使用AZ91D鎂合金替代動(dòng)車(chē)組PA塑料制作小桌支臂減輕列車(chē)重量。通過(guò)測試得出，鎂合金小桌支臂可以完全滿(mǎn)足國內動(dòng)車(chē)組使用需求，亦可滿(mǎn)足動(dòng)車(chē)組的輕量化設計。

現階段軌道客車(chē)鎂合金應用的主要研究目標是在大部分非承載零部件上使用鎂合金材料替代鋁合金，在使用成熟后再發(fā)展到承載零部件的應用。

根據鎂合金的性能和特點(diǎn)，目前鎂合金可以在列車(chē)以下結構上進(jìn)行使用：

·列車(chē)內裝型材。車(chē)窗內框架、小桌板及支臂；

·行李架邊框、座椅骨架、臥鋪框架、內部?jì)x表盤(pán)框架；

·撤下裙板、車(chē)內間壁面板、車(chē)下設備艙底板。

國外軌道客車(chē)關(guān)于鎂合金的應用

◆法國TGV高速列車(chē)已經(jīng)在TGV Duplex 雙層高速列車(chē)座椅上應用了鎂合金鑄件，采用鎂合金鑄件的座椅總數量超過(guò)了45000個(gè)，應用鎂合金的部件包括座椅小桌面板、座椅扶手、腳踏板、座椅側面面板。采用鎂合金的座椅重量明顯減輕，和原先的鋁合金座椅相比每個(gè)雙人座椅由36kg減輕到30kg。鎂合金所需成本不高，減重之后節約了列車(chē)運行成本。

◆韓國KTX特快列車(chē)在座椅基座上使用了鎂合金板材零件，鎂合金比之前采用鋁合金和玻璃鋼每個(gè)座椅減重5kg，并且節省8-10%的成本。

◆日本新干線(xiàn)列車(chē)在輕量化減重技術(shù)方面一直處于領(lǐng)先地位。目前日本新干線(xiàn)N700系列高速列車(chē)座椅骨架已經(jīng)采用鎂合金，包括座椅扶手、中央支撐架、底墊、底座、扶手座、背靠等。使用效果良好，實(shí)現了整車(chē)減重目的，提升了動(dòng)車(chē)組的動(dòng)力性能并減少了能耗。

結束語(yǔ)

隨著(zhù)鎂合金開(kāi)發(fā)和應用研究的發(fā)展，鎂合金的性能上會(huì )得到不斷提升，未來(lái)趨勢是進(jìn)一步拓展應用領(lǐng)域，從高速列車(chē)上的非承載零部件逐漸發(fā)展應用到承載零部件，使鎂合金成為高速列車(chē)輕量化關(guān)鍵材料。，擁堵也愈來(lái)愈嚴重，空氣質(zhì)量也因大量機動(dòng)車(chē)尾氣的排放變得愈來(lái)愈差。種種狀況不僅制約了經(jīng)濟發(fā)展，還極大地影響了人們的生活質(zhì)量。

我國軌道交通進(jìn)入高速發(fā)展的時(shí)代

軌道交通以其載客量大、準時(shí)、快捷、節能、環(huán)保愈來(lái)愈受到世界各國的普遍重視。根據南車(chē)四方股份總工程師梁建英介紹，時(shí)速300公里的高速列車(chē)，人均百公里能耗僅為3.64度電，相當于客運飛機的1/12，小轎車(chē)的1/8，中型客車(chē)的1/3，因此，世界各國為解決城市擁堵和改善環(huán)境，把發(fā)展公共交通擺在首位，其中又以發(fā)展軌道交通為重點(diǎn)。

我國國務(wù)院規定：常住人口300萬(wàn)以上，財政預算100億以上的塵世可以發(fā)展軌道交通，已有27個(gè)城

我國有13億人口，經(jīng)濟高速發(fā)展，城市化進(jìn)程加快，100萬(wàn)以上人口的城市迅速增加。人口達300萬(wàn)以上的城市數量已達43個(gè)，今后5到10年這一數字預計可達50個(gè)以上，再加民用小客車(chē)每年又以800萬(wàn)輛的速度增加。盡管不少城市框架不斷拉大，相應的城市道路也在不斷延伸，但大多省會(huì )城市包括一部分地級市的車(chē)流，人流，物流呈爆發(fā)式增長(cháng)，擁堵也愈來(lái)愈嚴重，空氣質(zhì)量也因大量機動(dòng)車(chē)尾氣的排放變得愈來(lái)愈差。種種狀況不僅制約了經(jīng)濟發(fā)展，還極大地影響了人們的生活質(zhì)量。

我國軌道交通進(jìn)入高速發(fā)展的時(shí)代

軌道交通以其載客量大、準時(shí)、快捷、節能、環(huán)保愈來(lái)愈受到世界各國的普遍重視。根據南車(chē)四方股份總工程師梁建英介紹，時(shí)速300公里的高速列車(chē)，人均百公里能耗僅為3.64度電，相當于客運飛機的1/12，小轎車(chē)的1/8，中型客車(chē)的1/3，因此，世界各國為解決城市擁堵和改善環(huán)境，把發(fā)展公共交通擺在首位，其中又以發(fā)展軌道交通為重點(diǎn)。

我國國務(wù)院規定：常住人口300萬(wàn)以上，財政預算100億以上的塵世可以發(fā)展軌道交通，已有27個(gè)城市制定了地鐵或輕軌規劃，2020年市內軌道交通里程將達3000公里以上。我國軌道交通進(jìn)入高速發(fā)展的時(shí)代

◆另有我國已形成的珠江三角洲、長(cháng)三角、環(huán)渤海、中原城市群、大武漢地區、長(cháng)株潭等經(jīng)濟區，工業(yè)聚集，人口密度大，為實(shí)現一個(gè)小時(shí)生活圈的目標，城際軌道交通建設加速。

◆加上我國幅員遼闊，打造鏈接省會(huì )城市和主要地級市的高鐵客運專(zhuān)線(xiàn)，實(shí)現五縱六橫的高速鐵路網(wǎng)絡(luò )，使高鐵運行歷程達到2萬(wàn)公里以上，已在抓緊實(shí)施。

綜上所述，我國國情，軌道交通的優(yōu)勢，促使我國軌道交通進(jìn)入了高速增長(cháng)時(shí)期。

軌道交通的大發(fā)展呼喚輕量化

軌道交通車(chē)體重量一直是有關(guān)使用者關(guān)注的重點(diǎn)，在同等牽引動(dòng)力的前提下，只有減輕車(chē)體重量，才能使列車(chē)增加有效載荷，列車(chē)起動(dòng)、制動(dòng)距離才能縮短，運行速度才能更快。以鋼鐵為主要車(chē)體材料的列車(chē)，由于車(chē)體自身重量很大，難以高速運行。自1952年英國工程師將鋁合金型材應用在軌道交通車(chē)體制造以來(lái)，軌道交通車(chē)體重量較傳統鋼材車(chē)體重量減重了25%-30%。但一列八節車(chē)廂組成的高速列車(chē)其牽引力高達5500-8800Kw，因而尋找更輕的金屬材料減輕車(chē)體重量，已成為節能降耗、減輕環(huán)境污染的不二選擇。我國的資源結構、環(huán)境壓力、對軌道交通車(chē)體輕量化的需求更為迫切。

國內軌道客車(chē)關(guān)于鎂合金的應用

◆山東華盛榮鎂業(yè)科技有限公司的“鎂合金型材在軌道車(chē)輛上的應用”項目榮獲國際鎂協(xié)2014年度優(yōu)秀應用獎。這一獎項不僅是對該廠(chǎng)多年致力于變形鎂合金用于軌道交通的一種肯定，也為鎂合金型材進(jìn)一步在軌道交通的應用提供了有利的社會(huì )環(huán)境。

◆輕量化材料中的優(yōu)勢使鎂合金在軌道客車(chē)應用潛力巨大，我國某些研究機構和主機廠(chǎng)對鎂合金在列車(chē)上的應用做了許多研究和實(shí)驗。如使用AZ91D鎂合金替代動(dòng)車(chē)組PA塑料制作小桌支臂減輕列車(chē)重量。通過(guò)測試得出，鎂合金小桌支臂可以完全滿(mǎn)足國內動(dòng)車(chē)組使用需求，亦可滿(mǎn)足動(dòng)車(chē)組的輕量化設計。

現階段軌道客車(chē)鎂合金應用的主要研究目標是在大部分非承載零部件上使用鎂合金材料替代鋁合金，在使用成熟后再發(fā)展到承載零部件的應用。

根據鎂合金的性能和特點(diǎn)，目前鎂合金可以在列車(chē)以下結構上進(jìn)行使用：

·列車(chē)內裝型材。車(chē)窗內框架、小桌板及支臂；

·行李架邊框、座椅骨架、臥鋪框架、內部?jì)x表盤(pán)框架；

·撤下裙板、車(chē)內間壁面板、車(chē)下設備艙底板。

國外軌道客車(chē)關(guān)于鎂合金的應用

◆法國TGV高速列車(chē)已經(jīng)在TGV Duplex 雙層高速列車(chē)座椅上應用了鎂合金鑄件，采用鎂合金鑄件的座椅總數量超過(guò)了45000個(gè)，應用鎂合金的部件包括座椅小桌面板、座椅扶手、腳踏板、座椅側面面板。采用鎂合金的座椅重量明顯減輕，和原先的鋁合金座椅相比每個(gè)雙人座椅由36kg減輕到30kg。鎂合金所需成本不高，減重之后節約了列車(chē)運行成本。

◆韓國KTX特快列車(chē)在座椅基座上使用了鎂合金板材零件，鎂合金比之前采用鋁合金和玻璃鋼每個(gè)座椅減重5kg，并且節省8-10%的成本。

◆日本新干線(xiàn)列車(chē)在輕量化減重技術(shù)方面一直處于領(lǐng)先地位。目前日本新干線(xiàn)N700系列高速列車(chē)座椅骨架已經(jīng)采用鎂合金，包括座椅扶手、中央支撐架、底墊、底座、扶手座、背靠等。使用效果良好，實(shí)現了整車(chē)減重目的，提升了動(dòng)車(chē)組的動(dòng)力性能并減少了能耗。

結束語(yǔ)

隨著(zhù)鎂合金開(kāi)發(fā)和應用研究的發(fā)展，鎂合金的性能上會(huì )得到不斷提升，未來(lái)趨勢是進(jìn)一步拓展應用領(lǐng)域，從高速列車(chē)上的非承載零部件逐漸發(fā)展應用到承載零部件，使鎂合金成為高速列車(chē)輕量化關(guān)鍵材料。

市制定了地鐵或輕軌規劃，2020年市內軌道交通里程將達3000公里以上。

我國軌道交通進(jìn)入高速發(fā)展的時(shí)代

◆另有我國已形成的珠江三角洲、長(cháng)三角、環(huán)渤海、中原城市群、大武漢地區、長(cháng)株潭等經(jīng)濟區，工業(yè)聚集，人口密度大，為實(shí)現一個(gè)小時(shí)生活圈的目標，城際軌道交通建設加速。

◆加上我國幅員遼闊，打造鏈接省會(huì )城市和主要地級市的高鐵客運專(zhuān)線(xiàn)，實(shí)現五縱六橫的高速鐵路網(wǎng)絡(luò )，使高鐵運行歷程達到2萬(wàn)公里以上，已在抓緊實(shí)施。

綜上所述，我國國情，軌道交通的優(yōu)勢，促使我國軌道交通進(jìn)入了高速增長(cháng)時(shí)期。

軌道交通的大發(fā)展呼喚輕量化

軌道交通車(chē)體重量一直是有關(guān)使用者關(guān)注的重點(diǎn)，在同等牽引動(dòng)力的前提下，只有減輕車(chē)體重量，才能使列車(chē)增加有效載荷，列車(chē)起動(dòng)、制動(dòng)距離才能縮短，運行速度才能更快。以鋼鐵為主要車(chē)體材料的列車(chē)，由于車(chē)體自身重量很大，難以高速運行。自1952年英國工程師將鋁合金型材應用在軌道交通車(chē)體制造以來(lái)，軌道交通車(chē)體重量較傳統鋼材車(chē)體重量減重了25%-30%。但一列八節車(chē)廂組成的高速列車(chē)其牽引力高達5500-8800Kw，因而尋找更輕的金屬材料減輕車(chē)體重量，已成為節能降耗、減輕環(huán)境污染的不二選擇。我國的資源結構、環(huán)境壓力、對軌道交通車(chē)體輕量化的需求更為迫切。

國外軌道客車(chē)關(guān)于鎂合金的應用

◆法國TGV高速列車(chē)已經(jīng)在TGV Duplex 雙層高速列車(chē)座椅上應用了鎂合金鑄件，采用鎂合金鑄件的座椅總數量超過(guò)了45000個(gè)，應用鎂合金的部件包括座椅小桌面板、座椅扶手、腳踏板、座椅側面面板。采用鎂合金的座椅重量明顯減輕，和原先的鋁合金座椅相比每個(gè)雙人座椅由36kg減輕到30kg。鎂合金所需成本不高，減重之后節約了列車(chē)運行成本。

◆韓國KTX特快列車(chē)在座椅基座上使用了鎂合金板材零件，鎂合金比之前采用鋁合金和玻璃鋼每個(gè)座椅減重5kg，并且節省8-10%的成本。

◆日本新干線(xiàn)列車(chē)在輕量化減重技術(shù)方面一直處于領(lǐng)先地位。目前日本新干線(xiàn)N700系列高速列車(chē)座椅骨架已經(jīng)采用鎂合金，包括座椅扶手、中央支撐架、底墊、底座、扶手座、背靠等。使用效果良好，實(shí)現了整車(chē)減重目的，提升了動(dòng)車(chē)組的動(dòng)力性能并減少了能耗。

結束語(yǔ)

隨著(zhù)鎂合金開(kāi)發(fā)和應用研究的發(fā)展，鎂合金的性能上會(huì )得到不斷提升，未來(lái)趨勢是進(jìn)一步拓展應用領(lǐng)域，從高速列車(chē)上的非承載零部件逐漸發(fā)展應用到承載零部件，使鎂合金成為高速列車(chē)輕量化關(guān)鍵材料。

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