Mae cerbydau trên cyflym yn cael eu weldio gan ddefnyddio deunyddiau alwminiwm. Mae rhai llinellau trên cyflym yn mynd trwy ranbarthau rhewllyd gyda thymheredd mor isel â minws 30 i 40 gradd Celsius. Mae rhai offerynnau, offer, a chyflenwadau byw ar longau ymchwil Antarctig yn cael eu gwneud o ddeunyddiau alwminiwm ac mae angen iddynt wrthsefyll tymereddau mor isel â minws 60 i 70 gradd Celsius. Mae llongau cargo Tsieineaidd sy'n teithio o'r Arctig i Ewrop hefyd yn defnyddio rhywfaint o offer wedi'u gwneud o ddeunyddiau alwminiwm, ac mae rhywfaint ohono'n agored i dymheredd mor isel â minws 50 i 60 gradd Celsius. A allant weithredu'n normal mewn oerfel mor eithafol? Dim problem, nid yw aloion alwminiwm a deunyddiau alwminiwm yn ofni oerfel neu wres eithafol.

Mae aloion alwminiwm ac alwminiwm yn ddeunyddiau tymheredd isel rhagorol. Nid ydynt yn arddangos brittleness tymheredd isel fel dur cyffredin neu aloion nicel, sy'n dangos gostyngiad sylweddol mewn cryfder a hydwythedd ar dymheredd isel. Fodd bynnag, mae aloion alwminiwm ac alwminiwm yn wahanol. Nid ydynt yn dangos unrhyw olion o freuder tymheredd isel. Mae eu holl briodweddau mecanyddol yn cynyddu'n sylweddol wrth i'r tymheredd ostwng. Mae hyn yn annibynnol ar gyfansoddiad y deunydd, boed yn aloi alwminiwm bwrw neu aloi alwminiwm gyr, aloi meteleg powdr, neu ddeunydd cyfansawdd. Mae hefyd yn annibynnol ar gyflwr y deunydd, p'un a yw yn y cyflwr fel y'i proseswyd neu ar ôl triniaeth wres. Nid yw'n gysylltiedig â'r broses o baratoi ingot, p'un a yw'n cael ei gynhyrchu trwy gastio a rholio neu gastio a rholio parhaus. Nid yw hefyd yn gysylltiedig â'r broses echdynnu alwminiwm, gan gynnwys electrolysis, lleihau thermol carbon, ac echdynnu cemegol. Mae hyn yn berthnasol i bob lefel o purdeb, o alwminiwm proses gyda 99.50% i 99.79% purdeb, alwminiwm purdeb uchel gyda 99.80% i 99.949% purdeb, alwminiwm super-purdeb gyda 99.950% i 99.9959% purdeb, purdeb eithafol alwminiwm gyda 99.9960% alwminiwm purdeb. i 99.9990% purdeb, ac alwminiwm purdeb uwch-uchel gyda dros 99.9990% purdeb. Yn ddiddorol, nid yw dau fetel ysgafn arall, magnesiwm a thitaniwm, hefyd yn arddangos brittleness tymheredd isel.

Dangosir priodweddau mecanyddol aloion alwminiwm a ddefnyddir yn gyffredin ar gyfer cerbydau trên cyflym a'u perthynas â thymheredd yn y tabl isod.

Mae cerbydau trên cyflym yn defnyddio deunyddiau alwminiwm fel platiau aloi cyfres 5005 Al-Mg, 5052 o blatiau aloi, 5083 o blatiau aloi, a phroffiliau; Al-Mg-Si cyfres 6061 aloi platiau a phroffiliau, proffiliau aloi 6N01, proffiliau aloi 6063; Platiau aloi a phroffiliau cyfres Al-Zn-Mg 7N01, 7003 o broffiliau aloi. Maent yn dod mewn cyflyrau safonol: O, H14, H18, H112, T4, T5, T6.

O'r data yn y tabl, mae'n amlwg bod priodweddau mecanyddol aloi alwminiwm yn cynyddu wrth i'r tymheredd ostwng. Felly, mae alwminiwm yn ddeunydd strwythurol tymheredd isel ardderchog sy'n addas i'w ddefnyddio mewn tanciau tanwydd tymheredd isel roced (hydrogen hylif, ocsigen hylifol), llongau cludo nwy naturiol hylifedig (LNG) a thanciau ar y tir, cynwysyddion cynhyrchion cemegol tymheredd isel, storio oer. , tryciau oergell, a mwy.

Gellir cynhyrchu cydrannau strwythurol trenau cyflym sy'n rhedeg ar y Ddaear, gan gynnwys cydrannau cerbydau a locomotifau, gan ddefnyddio aloion alwminiwm presennol. Nid oes angen ymchwilio i aloi alwminiwm newydd ar gyfer strwythurau cludo sy'n gweithredu mewn rhanbarthau frigid. Fodd bynnag, pe gellid datblygu aloi 6XXX newydd gyda pherfformiad tua 10% yn uwch na aloi 6061 neu aloi 7XXX gyda pherfformiad cyffredinol tua 8% yn uwch na aloi 7N01, byddai hynny'n gyflawniad sylweddol.

Nesaf, gadewch i ni drafod tueddiadau datblygu aloion alwminiwm cludo.

Yn y cyrgweithgynhyrchu rhent a chynnal a chadw cerbydau cerbydau rheilffordd, defnyddir platiau aloi fel 5052, 5083, 5454, a 6061, ynghyd â phroffiliau allwthiol fel 5083, 6061, a 7N01. Mae rhai aloion mwy newydd fel 5059, 5383, a 6082 hefyd yn cael eu cymhwyso. Maent i gyd yn arddangos weldadwyedd rhagorol, gyda gwifrau weldio fel arfer yn aloion 5356 neu 5556. Wrth gwrs, weldio tro ffrithiant (FSW) yw'r dull a ffefrir, gan ei fod nid yn unig yn sicrhau ansawdd weldio uchel ond hefyd yn dileu'r angen am wifrau weldio. Aloi 7N01 Japan, gyda'i gyfansoddiad o Mn 0.200.7%, Mg 1.0Mae 2.0%, a Zn 4.0 ~ 5.0% (i gyd mewn %), wedi canfod defnydd eang mewn gweithgynhyrchu cerbydau rheilffordd. Defnyddiodd yr Almaen 5005 o blatiau aloi i gynhyrchu waliau ochr ar gyfer cerbydau Trans Rapid cyflym a chyflogodd 6061, 6063, a 6005 o allwthiadau aloi ar gyfer proffiliau. I grynhoi, hyd yn hyn, mae Tsieina a gwledydd eraill yn bennaf wedi cadw at yr aloion hyn ar gyfer gweithgynhyrchu trenau cyflym.

Aloi Alwminiwm ar gyfer Cerbydau ar 200km/h ~ 350km/h

Gallwn gategoreiddio aloion alwminiwm cerbyd yn seiliedig ar gyflymder gweithredol y trenau. Defnyddir yr aloion cenhedlaeth gyntaf ar gyfer cerbydau â chyflymder o dan 200km/h ac maent yn aloion confensiynol a ddefnyddir yn bennaf ar gyfer gweithgynhyrchu cerbydau rheilffordd trefol, megis aloion 6063, 6061, a 5083. Defnyddir aloion alwminiwm ail genhedlaeth fel 6N01, 5005, 6005A, 7003, a 7005 ar gyfer cynhyrchu cerbydau o drenau cyflym gyda chyflymder yn amrywio o 200km/h i 350km/h. Mae aloion trydydd cenhedlaeth yn cynnwys 6082 ac aloion alwminiwm sy'n cynnwys sgandiwm.

Aloi Alwminiwm Sy'n Cynnwys Scandium

Scandium yw un o'r purwyr grawn mwyaf effeithiol ar gyfer alwminiwm ac fe'i hystyrir yn elfen hanfodol ar gyfer optimeiddio eiddo aloi alwminiwm. Mae cynnwys sgandiwm fel arfer yn llai na 0.5% mewn aloion alwminiwm, a chyfeirir at aloion sy'n cynnwys sgandiwm gyda'i gilydd fel aloion alwminiwm-sgandiwm (aloi Al-Sc). Mae aloion Al-Sc yn cynnig manteision megis cryfder uchel, hydwythedd da, weldadwyedd rhagorol, a gwrthiant cyrydiad. Maent yn cael eu defnyddio mewn amrywiol gymwysiadau, gan gynnwys llongau, cerbydau awyrofod, adweithyddion, ac offer amddiffyn, gan eu gwneud yn genhedlaeth newydd o aloion alwminiwm sy'n addas ar gyfer strwythurau cerbydau rheilffordd.

Ewyn Alwminiwm

Nodweddir trenau cyflym gan lwythi echel ysgafn, cyflymiad ac arafiad aml, a gweithrediadau gorlwytho, sy'n ei gwneud yn ofynnol i strwythur y cerbyd fod mor ysgafn â phosibl wrth fodloni gofynion cryfder, anhyblygedd, diogelwch a chysur. Yn amlwg, mae cryfder penodol uchel yr ewyn alwminiwm uwch-ysgafn, modwlws penodol, a nodweddion dampio uchel yn cyd-fynd â'r gofynion hyn. Mae ymchwil a gwerthusiad tramor o gymhwyso ewyn alwminiwm mewn trenau cyflym wedi dangos bod gan diwbiau dur llawn ewyn alwminiwm allu amsugno ynni 35% i 40% yn uwch na thiwbiau gwag a chynnydd o 40% i 50% mewn cryfder hyblyg. Mae hyn yn gwneud pileri cludo a pharwydydd yn fwy cadarn ac yn llai tueddol o ddymchwel. Mae defnyddio ewyn alwminiwm ar gyfer amsugno ynni yn y glustogfa flaen y locomotif yn gwella galluoedd amsugno effaith. Mae paneli rhyngosod wedi'u gwneud o ewyn alwminiwm 10mm o drwch a thaflenni alwminiwm tenau 50% yn ysgafnach na phlatiau dur gwreiddiol tra'n cynyddu anystwythder 8 gwaith.