હાઇ-સ્પીડ ટ્રેન કેરેજને એલ્યુમિનિયમ સામગ્રીનો ઉપયોગ કરીને વેલ્ડિંગ કરવામાં આવે છે. કેટલીક હાઇ-સ્પીડ ટ્રેન લાઇન માઇનસ 30 થી 40 ડિગ્રી સેલ્સિયસ જેટલું નીચું તાપમાન ધરાવતા ઠંડા પ્રદેશોમાંથી પસાર થાય છે. એન્ટાર્કટિક સંશોધન જહાજો પરના કેટલાક સાધનો, સાધનો અને જીવન પુરવઠો એલ્યુમિનિયમ સામગ્રીમાંથી બનાવવામાં આવે છે અને તેને માઈનસ 60 થી 70 ડિગ્રી સેલ્સિયસ જેટલા નીચા તાપમાનનો સામનો કરવાની જરૂર છે. આર્કટિકથી યુરોપ તરફ જતા ચાઈનીઝ માલવાહક જહાજો પણ એલ્યુમિનિયમ સામગ્રીમાંથી બનેલા કેટલાક સાધનોનો ઉપયોગ કરે છે અને તેમાંથી કેટલાક માઈનસ 50 થી 60 ડિગ્રી સેલ્સિયસ જેટલા નીચા તાપમાનના સંપર્કમાં આવે છે. શું તેઓ આવી ભારે ઠંડીમાં સામાન્ય રીતે કામ કરી શકે છે? કોઈ વાંધો નથી, એલ્યુમિનિયમ એલોય અને એલ્યુમિનિયમ સામગ્રી ભારે ઠંડી અથવા ગરમીથી ડરતા નથી.

એલ્યુમિનિયમ અને એલ્યુમિનિયમ એલોય ઉત્તમ નીચા-તાપમાન સામગ્રી છે. તેઓ સામાન્ય સ્ટીલ અથવા નિકલ એલોયની જેમ નીચા-તાપમાનની બરડપણું પ્રદર્શિત કરતા નથી, જે નીચા તાપમાને મજબૂતાઈ અને નરમાઈમાં નોંધપાત્ર ઘટાડો દર્શાવે છે. જો કે, એલ્યુમિનિયમ અને એલ્યુમિનિયમ એલોય અલગ છે. તેઓ નીચા-તાપમાનની બરડતાના કોઈપણ નિશાનને પ્રદર્શિત કરતા નથી. તાપમાનમાં ઘટાડો થતાં તેમની તમામ યાંત્રિક ગુણધર્મો નોંધપાત્ર રીતે વધે છે. આ સામગ્રીની રચનાથી સ્વતંત્ર છે, પછી ભલે તે કાસ્ટ એલ્યુમિનિયમ એલોય હોય કે ઘડાયેલ એલ્યુમિનિયમ એલોય, પાવડર ધાતુશાસ્ત્ર એલોય અથવા સંયુક્ત સામગ્રી. તે સામગ્રીની સ્થિતિથી પણ સ્વતંત્ર છે, પછી ભલે તે પ્રક્રિયા કરેલી સ્થિતિમાં હોય અથવા હીટ ટ્રીટમેન્ટ પછી. તે ઇંગોટ તૈયાર કરવાની પ્રક્રિયા સાથે અસંબંધિત છે, પછી ભલે તે કાસ્ટિંગ અને રોલિંગ અથવા સતત કાસ્ટિંગ અને રોલિંગ દ્વારા બનાવવામાં આવે. તે એલ્યુમિનિયમ નિષ્કર્ષણ પ્રક્રિયા સાથે પણ સંબંધિત નથી, જેમાં વિદ્યુત વિચ્છેદન, કાર્બન થર્મલ ઘટાડો અને રાસાયણિક નિષ્કર્ષણનો સમાવેશ થાય છે. 99.50% થી 99.79% શુદ્ધતા સાથે પ્રોસેસ એલ્યુમિનિયમ, 99.80% થી 99.949% શુદ્ધતા સાથે ઉચ્ચ-શુદ્ધતા એલ્યુમિનિયમ, 99.950% થી 99.9959% શુદ્ધતા સાથે સુપર-શુદ્ધતા એલ્યુમિનિયમ, આત્યંતિક-99% શુદ્ધતા સાથે એલ્યુમિનિયમ. 99.9990% શુદ્ધતા, અને 99.9990% થી વધુ શુદ્ધતા સાથે અતિ-ઉચ્ચ-શુદ્ધતા એલ્યુમિનિયમ. રસપ્રદ વાત એ છે કે, અન્ય બે પ્રકાશ ધાતુઓ, મેગ્નેશિયમ અને ટાઇટેનિયમ, પણ ઓછા-તાપમાનની બરડપણું પ્રદર્શિત કરતી નથી.

હાઇ-સ્પીડ ટ્રેન કેરેજ માટે સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાતા એલ્યુમિનિયમ એલોયના યાંત્રિક ગુણધર્મો અને તાપમાન સાથે તેમનો સંબંધ નીચેના કોષ્ટકમાં દર્શાવવામાં આવ્યો છે.

હાઇ-સ્પીડ ટ્રેન કેરેજ એલ્યુમિનિયમ સામગ્રીનો ઉપયોગ કરે છે જેમ કે અલ-એમજી શ્રેણી 5005 એલોય પ્લેટ્સ, 5052 એલોય પ્લેટ્સ, 5083 એલોય પ્લેટ્સ અને પ્રોફાઇલ્સ; Al-Mg-Si શ્રેણી 6061 એલોય પ્લેટ્સ અને પ્રોફાઇલ્સ, 6N01 એલોય પ્રોફાઇલ્સ, 6063 એલોય પ્રોફાઇલ્સ; Al-Zn-Mg શ્રેણી 7N01 એલોય પ્લેટ્સ અને પ્રોફાઇલ્સ, 7003 એલોય પ્રોફાઇલ્સ. તેઓ પ્રમાણભૂત રાજ્યોમાં આવે છે: O, H14, H18, H112, T4, T5, T6.

કોષ્ટકમાંના ડેટા પરથી, તે સ્પષ્ટ છે કે તાપમાન ઘટવાથી એલ્યુમિનિયમ એલોયના યાંત્રિક ગુણધર્મોમાં વધારો થાય છે. તેથી, એલ્યુમિનિયમ એ એક ઉત્તમ નીચા-તાપમાન માળખાકીય સામગ્રી છે જે રોકેટ નીચા-તાપમાન બળતણ (પ્રવાહી હાઇડ્રોજન, પ્રવાહી ઓક્સિજન) ટાંકીઓ, લિક્વિફાઇડ નેચરલ ગેસ (એલએનજી) પરિવહન જહાજો અને તટવર્તી ટાંકીઓ, નીચા-તાપમાનના રાસાયણિક ઉત્પાદન કન્ટેનર, કોલ્ડ સ્ટોરેજમાં ઉપયોગ માટે યોગ્ય છે. , રેફ્રિજરેટેડ ટ્રક અને વધુ.

પૃથ્વી પર દોડતી હાઇ-સ્પીડ ટ્રેનોના માળખાકીય ઘટકો, જેમાં કેરેજ અને લોકોમોટિવ ઘટકોનો સમાવેશ થાય છે, તે તમામ હાલના એલ્યુમિનિયમ એલોયનો ઉપયોગ કરીને ઉત્પાદિત કરી શકાય છે. ઠંડા પ્રદેશોમાં કાર્યરત કેરેજ સ્ટ્રક્ચર્સ માટે નવા એલ્યુમિનિયમ એલોય પર સંશોધન કરવાની જરૂર નથી. જો કે, જો 6061 એલોય કરતા લગભગ 10% વધુ પરફોર્મન્સ ધરાવતું નવું 6XXX એલોય અથવા 7N01 એલોય કરતાં લગભગ 8% વધુ કાર્યક્ષમતા ધરાવતું 7XXX એલોય વિકસાવી શકાય, તો તે એક નોંધપાત્ર સિદ્ધિ હશે.

આગળ, ચાલો કેરેજ એલ્યુમિનિયમ એલોય્સના વિકાસના વલણોની ચર્ચા કરીએ.

માંરેલ વ્હીકલ કેરેજના ભાડા ઉત્પાદન અને જાળવણી માટે, 5052, 5083, 5454 અને 6061 જેવી એલોય પ્લેટનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, જેમાં 5083, 6061 અને 7N01 જેવી એક્સટ્રુડેડ પ્રોફાઇલનો ઉપયોગ થાય છે. 5059, 5383 અને 6082 જેવા કેટલાક નવા એલોય પણ લાગુ કરવામાં આવી રહ્યા છે. તે બધા વેલ્ડીંગ વાયરો સામાન્ય રીતે 5356 અથવા 5556 એલોય સાથે ઉત્કૃષ્ટ વેલ્ડિબિલિટી દર્શાવે છે. અલબત્ત, ઘર્ષણ જગાડવો વેલ્ડીંગ (FSW) એ પસંદગીની પદ્ધતિ છે, કારણ કે તે માત્ર ઉચ્ચ વેલ્ડીંગ ગુણવત્તાને સુનિશ્ચિત કરતું નથી પણ વેલ્ડીંગ વાયરની જરૂરિયાતને પણ દૂર કરે છે. જાપાનનું 7N01 એલોય, તેની Mn 0.20 ની રચના સાથે0.7%, Mg 1.02.0%, અને Zn 4.0~5.0% (બધા % માં), રેલ વાહનોના ઉત્પાદનમાં વ્યાપક ઉપયોગ જોવા મળ્યો છે. જર્મનીએ હાઇ-સ્પીડ ટ્રાન્સ રેપિડ ગાડીઓ માટે સાઇડવોલ બનાવવા માટે 5005 એલોય પ્લેટનો ઉપયોગ કર્યો હતો અને પ્રોફાઇલ્સ માટે 6061, 6063 અને 6005 એલોય એક્સટ્રુઝનનો ઉપયોગ કર્યો હતો. સારાંશમાં, અત્યાર સુધી, ચીન અને અન્ય દેશો બંનેએ મોટે ભાગે હાઇ-સ્પીડ ટ્રેનના ઉત્પાદન માટે આ એલોયનું પાલન કર્યું છે.

200km/h ~ 350km/h પર ગાડીઓ માટે એલ્યુમિનિયમ એલોય

અમે ટ્રેનોની ઓપરેશનલ સ્પીડના આધારે કેરેજ એલ્યુમિનિયમ એલોયને વર્ગીકૃત કરી શકીએ છીએ. પ્રથમ પેઢીના એલોયનો ઉપયોગ 200km/hથી ઓછી ઝડપવાળા વાહનો માટે થાય છે અને તે પરંપરાગત એલોય છે જેનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે શહેરી રેલ વાહનોના કેરેજના ઉત્પાદન માટે થાય છે, જેમ કે 6063, 6061 અને 5083 એલોય. બીજી પેઢીના એલ્યુમિનિયમ એલોય જેમ કે 6N01, 5005, 6005A, 7003, અને 7005 નો ઉપયોગ હાઇ-સ્પીડ ટ્રેનોના કેરેજના ઉત્પાદન માટે 200km/h થી 350km/h સુધીની ઝડપે થાય છે. ત્રીજી પેઢીના એલોયમાં 6082 અને સ્કેન્ડિયમ ધરાવતા એલ્યુમિનિયમ એલોયનો સમાવેશ થાય છે.

સ્કેન્ડિયમ-સમાવતી એલ્યુમિનિયમ એલોય

સ્કેન્ડિયમ એ એલ્યુમિનિયમ માટે સૌથી અસરકારક અનાજ રિફાઈનર્સમાંનું એક છે અને એલ્યુમિનિયમ એલોય ગુણધર્મોને ઑપ્ટિમાઇઝ કરવા માટે એક આવશ્યક તત્વ માનવામાં આવે છે. એલ્યુમિનિયમ એલોય્સમાં સામાન્ય રીતે સ્કેન્ડિયમનું પ્રમાણ 0.5% કરતા ઓછું હોય છે, અને સ્કેન્ડિયમ ધરાવતા એલોયને સામૂહિક રીતે એલ્યુમિનિયમ-સ્કેન્ડિયમ એલોય્સ (અલ-એસસી એલોય્સ) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. અલ-એસસી એલોય ઉચ્ચ શક્તિ, સારી નરમતા, ઉત્કૃષ્ટ વેલ્ડેબિલિટી અને કાટ પ્રતિકાર જેવા ફાયદા પ્રદાન કરે છે. જહાજો, એરોસ્પેસ વાહનો, રિએક્ટર અને સંરક્ષણ સાધનો સહિત વિવિધ એપ્લિકેશન્સમાં તેનો ઉપયોગ કરવામાં આવી રહ્યો છે, જે તેમને રેલ્વે વાહન માળખા માટે યોગ્ય એલ્યુમિનિયમ એલોયની નવી પેઢી બનાવે છે.

એલ્યુમિનિયમ ફીણ

હાઇ-સ્પીડ ટ્રેનો હળવા વજનના એક્સલ લોડ, વારંવાર પ્રવેગક અને મંદી અને ઓવરલોડ કામગીરી દ્વારા વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે, જેમાં તાકાત, કઠોરતા, સલામતી અને આરામની જરૂરિયાતોને પૂરી કરતી વખતે કેરેજ સ્ટ્રક્ચર શક્ય તેટલું ઓછું વજન હોવું જરૂરી છે. સ્પષ્ટપણે, અલ્ટ્રા-લાઇટ એલ્યુમિનિયમ ફીણની ઉચ્ચ ચોક્કસ શક્તિ, ચોક્કસ મોડ્યુલસ અને ઉચ્ચ ભીનાશની લાક્ષણિકતાઓ આ જરૂરિયાતો સાથે સંરેખિત થાય છે. હાઇ-સ્પીડ ટ્રેનોમાં એલ્યુમિનિયમ ફીણના ઉપયોગના વિદેશી સંશોધન અને મૂલ્યાંકન દર્શાવે છે કે એલ્યુમિનિયમ ફીણથી ભરેલી સ્ટીલ ટ્યુબમાં ખાલી નળીઓ કરતાં 35% થી 40% વધુ ઉર્જા શોષવાની ક્ષમતા હોય છે અને ફ્લેક્સલ શક્તિમાં 40% થી 50% નો વધારો થાય છે. આ કેરેજ થાંભલા અને પાર્ટીશનો વધુ મજબૂત બનાવે છે અને તૂટી પડવાની સંભાવના ઓછી છે. લોકોમોટિવના આગળના બફર ઝોનમાં ઊર્જા શોષણ માટે એલ્યુમિનિયમ ફીણનો ઉપયોગ અસર શોષણ ક્ષમતાઓને વધારે છે. 10 મીમી જાડા એલ્યુમિનિયમ ફોમ અને પાતળી એલ્યુમિનિયમ શીટ્સથી બનેલી સેન્ડવીચ પેનલ અસલ સ્ટીલ પ્લેટ કરતાં 50% હળવા હોય છે જ્યારે જડતા 8 ગણી વધે છે.