中国铝业助力高速列车驰骋

笔者还了解到,动车组运行时,轴箱体受纵、横、高三个方向振动和冲击,受力巨大,如果轴箱体损坏,会造成车毁人亡的重大事故,组织性能要求极为严格。中铝西南铝开发的第二种铝合金轴箱体模锻件,组织性能完全满足用户技术条件要求。与靠前种轴箱体模锻件相比，由于与高校联合攻关，并积累了靠前种轴箱体经验，其设计效率提高了3倍,开坯生产效率提高了10倍,切边修伤效率提高了5倍,基本实现了零试模、零修伤,大大缩短了开发周期和交货进度。

与此同时,中铝公司东轻、西南铝、河南铝业等企业制造的声屏障板也成功应用到高铁建设中。声屏障板的生产严格按照欧盟标准,对性能、几何尺寸、板型精度要求非常高。2010年以来,中铝西南铝已签订1万多吨声屏障板的订单,目前已大部分交付使用。中铝西南铝还成功研发出高速列车用结构板、内装饰板等配套铝材。截至目前,中铝西南铝已成功交付重庆轻轨共23个品种、300余吨特种铝型材,为今后大规模装备城市轨道交通奠定了技术和装备基础。

合金板材开拓创新

铝合金高速列车车体除了主要用宽断面大型挤压铝型材通长拼焊,使车体整体化外，在车体底架和车体端部还需要大量用较高强度板材焊接和弯折制备并连接在车体上的异形承力件，约占车体重量的10%。我国从国外引进的动车就采用了大量的中强可焊特种合金板材用于制造高速列车结构件。为了摆脱国外的控制和降低成本，我国动车生产厂迫切需求国内能提供满足时速200km/h以上的高速列车用的中强可焊特种合金板材。

在国家高技术研究发展计划(863计划)项目的支持下，东北轻合金有限责任公司承担了863计划新材料技术领域轨道交通用关键材料项目高速列车结构件用铝合金板材研制的课题研究开发任务。在两年的研制周期内，东轻公司大力开展了高速列车用特种合金板材的成分设计、熔体质量控制、控制弥散相成分、形态和尺寸的铸锭均匀化处理技术、轧制与热处理工艺优化匹配的组织控制技术及中强可焊特种板材焊接技术的研究。

“该合金要求严格控制化学成分，减少熔炼污染，充分精炼、过滤、除气、除渣，确保熔体质量。”东轻公司新产品开发科科长罗建华对笔者说。在熔炼铸造过程中，东轻公司投入了大量工程技术和研发人员，对化学成分严格控制，经过反复试制，终于成功铸出符合要求的该合金铸锭。

在轧制过程中，东轻公司研究人员连续开展了专项热轧、冷轧工艺研究，研究组织对成品力学性能及成品组织的影响，严格控制变形程度。在热处理上，研究制订出获得较佳力学性能与组织的退火制度，保证了合金的耐应力腐蚀性能。随后，东轻公司通过开展分项研究，重点解决了国产7N01板材焊接强度系数低、折弯易开裂等关键问题。

“板材的综合性能达到进口同类产品的水平，打破了高速列车结构件用特种板材大量依赖进口的局面。”罗建华说。目前，东轻公司生产的特种板材已用于制造时速200km/h高速列车铝合金车体中的底架减震器座、枕梁与牵引樑连接等关键部位。