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目前使用最多的車體材料是不銹鋼和什麼

發布時間:2021-12-06 15:20:33

A. 汽車車身一般是什麼材料

汽車車身外殼絕大部分是金屬材料,鋼板、碳纖維、鋁、強化塑料等,不同用途的汽車外殼、不同部位的材料不同。一般是鋼板,奧迪高檔車是鋁,賽車是碳纖維,悍馬H2的引擎蓋是強化塑料的。早期的轎車車身沿用了馬車車身結構,整個車身以木材料為主。1912年由愛德華·巴特首次製成了全金屬的車身,1925年文森卓·蘭西亞發明了承載式車身,車身由鋼板沖壓成型的金屬結構件和大型覆蓋件組成,這種金屬結構的車身一直沿用至今,得到不斷的完善和發展。
鍍鋅薄鋼板
從20世紀70年代開始轎車車身鋼板採用鍍鋅薄鋼板。鍍鋅薄鋼板廣泛應用在汽車上,這是因為它有良好的抗腐蝕能力。早年人們在試驗中發現,將鐵和鋅放入鹽水中,二者無任何導線聯結時,鐵和鋅都會生銹,鐵生紅銹,鋅生「白銹」;若在二者間用導線聯結起來,則鐵不會生銹而鋅生「白銹」,這樣鋅就保護了鐵,這種現象叫犧牲陽極保護。工程師正是將這種現象運用到實際生產中,生產了鍍鋅鋼板。 經研究,在鍍鋅量350克/平方米(單面)時,鍍鋅鋼板在屋外的壽命(生紅銹),田園地帶約為15一18年,工業地帶大約3一5年,這比普通鋼板長幾倍甚至十幾倍。

普通低碳鋼板
在現代,汽車生產中,使用得最多的還是普通低碳鋼板。低碳鋼板具有很好的塑性加工性能,強度和剛度也能滿足汽車車身的要求,同時能滿足車身拼焊的要求,因此在汽車車身上應用很廣。為了滿足汽車製造業追求輕量化的要求,鋼鐵企業推出高強度汽車鋼材系列鋼板。這種高強度鋼板是在低碳鋼板的基礎上採用強化方法得到的,抗拉強度得到大幅增強。利用高強度特性,可以在厚度減薄的情況下依然保持汽車車身的機械性能要求,從而減輕了汽車重量。例如BH鋼板是在低強度的條件下,經過沖壓成形之後,進行烤漆加工熱處理,以提高其抗拉強度。對比之下,以往生產的強度在440MPa的鋼板,在採用這種加工技術以後強度可增加到500MPa。原來用厚度1毫米鋼板做側面板,用高強度鋼板只需厚度0.8毫米。採用高強度鋼板還可以有效地提高汽車車身的抗沖擊性能,防止在行駛中由於路面的砂石飛濺碰撞產生凹痕,延長了汽車的使用壽命。
車用高強度鋼板應具有高強度和延塑性好的特點。目前高強度鋼有BH鋼(烤漆硬化鋼板)、雙相DP鋼、相變誘導塑性鋼(TRIP)、微合金M鋼、高強度無間隙固熔IF鋼等。它們一般用於需高強度、高抗碰撞吸收能、成形要求嚴格的零件,例如輪圈、加強構件、保險杠、防撞杠,隨著性能及成型技術的進步,高強度鋼板被用於汽車的內外板件,例如車頂板、車門內外板、發動機艙蓋、行李艙蓋等上。現在許多中高檔轎車都採用高強度鋼板。
近年來在中高檔汽車上越來越多使用了鋁或塑料等非鋼鐵材料做車身部件,例如奧迪A2全鋁制車身,日產SUV「奇駿」用塑料做前翼子板,更多的乘用車保險杠用塑料製成。
許多人認為,車身安全不安全,重要是車身牢固不牢固,鋼板厚度越厚,也就越安全。但現代的轎車設計恰恰不是這樣考慮,設計者從力學研究的角度出發,該柔軟的地方就柔軟,該剛硬的地方就剛硬,根據不同的受力狀況,讓部分車體在碰撞時起到吸能分散的作用,盡量減弱沖擊力。已達到最大限度的保護駕駛員及成員的目的。

B. 為什麼汽車車身多採用鍍鋅鋼板,而不採用不銹鋼

使用鍍鋅鋼板抄的最大襲優勢在於成本低,現在電鍍鋅工藝基本已經面臨淘汰,部分廠家使用合金催化鍍膜等更加環保的表面處理技術進行替代,完成成本控制。

使用鋁合金材質的最大作用就是可以降低車輛的重量,降低油耗,但鋁合金成本太高,所以只有豪華品牌才使用鋁合金材質,普通車基本上沒有使用。加上不銹鋼,這兩種金屬價格比鋼板和塑料貴很多,這兩種金屬雖然不生銹,但是汽車需要做各種顏色的,利用烤漆保護汽車外殼,採用鋼板,和塑料,就可以滿足汽車使用要求了,而且成本低,比鋁合金和不銹鋼生產成本低很多。

(2)目前使用最多的車體材料是不銹鋼和什麼擴展閱讀:

在大多數汽車中,黑色金屬約占汽車車身材料的90%以上,而其他材料不足10%。黑色金屬即鐵碳合金,根據常見金屬材料在車身上的應用場合不同,鐵碳合金可分為普通低碳鋼板和特殊鋼板。

由於環保限產的影響,傳統電鍍要滿足市場需求,就必須支出慘重的環境保護費用,部分地區甚至明令電鍍生產線限期進行環保整改,所以目前環保表面處理技術的市場空間很大。

C. 為什麼現在車身材料沒有用不銹鋼材質的

不銹鋼主要是抗氧化和腐蝕,但強度不如其它合金鋼,重量卻差不多,而且價格高,所從汽車安全和成本考慮不可能大面積採用。

D. 汽車車身材料有哪幾種

現在除了鐵,有的地方也用塑料。 汽車車身外殼絕大部分是金屬材料,主要用鋼板。早期的轎車車身沿用了馬車車身結構,整個車身以木材料為主。1912年由愛德華.巴特首次製成了全金屬的車身,1925年文森卓.蘭西亞發明了承載式車身,車身由鋼板沖壓成型的金屬結構件和大型復蓋件組成,這種金屬結構的車身一直沿用至今,得到不斷的完善和發展。 目前汽車上應用的材料有: 一 鍍鋅薄鋼板 從20世紀70年代開始轎車車身鋼板採用鍍鋅薄鋼板。鍍鋅薄鋼板廣泛應用在汽車上,這是因為它有良好的抗腐蝕能力。早年人們在試驗中發現,將鐵和鋅放人鹽水中,二者無任何導線聯結時,鐵和鋅都會生銹,鐵生紅銹,鋅生「白銹」;若在二者間用導線聯結起來,則鐵不會生銹而鋅生「白銹」,這樣鋅就保護了鐵,這種現象叫犧牲陽極保護。工程師正是將這種現象運用到實際生產中,生產了鍍鋅鋼板。 經研究,在鍍鋅量350克/平方米(單面)時,鍍鋅鋼板在屋外的壽命(生紅銹),田園地帶約為15一18年,工業地帶大約3一5年,這比普通鋼板長幾倍甚至十幾倍。 在近代,轎車已經廣泛使用鍍鋅鋼板,採用的鍍鋅鋼板厚度從0.5至3.0毫米,其中車身復蓋件多用0.6至0.8毫米的鍍鋅鋼板。德國奧迪轎車的車身部件絕大部分採用鍍鋅鋼板(部分用鋁合金板),美國別克轎車採用的鋼板80%以上是雙面熱鍍鋅鋼板,上海帕薩特車身的外復蓋件採用電鍍鋅工藝,內復蓋件內部採用熱鍍鋅工藝,可以使車身防銹蝕保質期長達11年。 二 普通低碳鋼版 在現代,汽車生產中,使用得最多的還是普通低碳鋼板。低碳鋼板具有很好的塑性加工性能,強度和剛度也能滿足汽車車身的要求,同時能滿足車身拼焊的要求,因此在汽車車身上應用很廣。為了滿足汽車製造業追求輕量化的要求,鋼鐵企業推出高強度汽車鋼材系列鋼板。這種高強度鋼板是在低碳鋼板的基礎上採用強化方法得到的,抗拉強度得到大幅增強。利用高強度特性,可以在厚度減薄的情況下依然保持汽車車身的機械性能要求,從而減輕了汽車重量。例如BH鋼板是在低強度的條件下,經過沖壓成形之後,進行烤漆加工熱處理,以提高其抗拉強度。對比之下,以往生產的強度在440MPa的鋼板,在採用這種加工技術以後強度可增加到500MPa。原來用厚度1毫米鋼板做側面板,用高強度鋼板只需厚度0.8毫米。採用高強度鋼板還可以有效地提高汽車車身的抗沖擊性能,防止在行駛中由於路面的砂石飛濺碰撞產生凹痕,延長了汽車

E. 最常用的不銹鋼材質有哪幾種

不銹鋼材料是什麼呢?想必大家對不銹鋼材料都用過一定的了解吧!簡單地說不銹鋼材料就是不容易生銹的鋼鐵,現在很多的產品都是使用的不銹鋼材料做成的,不銹鋼材料以其漂亮的外觀、耐腐蝕性、耐生銹等特點收到了很多人的喜愛。我們平時用的一些盆兒、碗、筷子大多數都是用不銹鋼材料做成的,但是不銹鋼材料分為好多種,接下來小編就好好給大家介紹具體有哪些種類的不銹鋼材料吧!

不銹鋼材料是什麼

不銹鋼材料,顧名思義,就是不易生銹的鋼類材料,屬於是金屬材料的一種,是一類既具有耐腐蝕性能,有具有不銹性的合金類金屬材料。

不銹鋼以其漂亮的外觀、耐腐蝕的特性、不易損壞的優點,越來越受到人們的喜愛。鍋碗瓢盆、城市雕塑、建築、裝修居室等使用不銹鋼的越來越多

不銹鋼材料分為哪幾種?

經過多年的研究和發展,不銹鋼已經具有很多種分類。其中,根據不銹鋼材料的基體組織的不同,其主要分為:

一、鐵素體不銹鋼

鐵素體不銹鋼是不銹鋼材料的最常見的一種,是一種在使用狀態下以鐵素體組織為主不銹鋼。該種不銹鋼的鉻含量在11%至30%之間,另外,其還含有少量的鉬、鈦、鈮等元素。鐵素體不銹鋼除了具有較好的耐腐蝕性能之外,最大的特點就是抗氧化性好、抗應力性能優良,而且其還具有較好的導熱性能和極小的膨脹系數。但是,鐵素體不銹鋼的塑性較差,因此,該種不銹鋼材料主要被用於製作耐腐蝕的零部件。

二、奧氏體不銹鋼

奧氏體不銹鋼是一種內部具有穩定的奧氏體組織的不銹鋼材料,其除了含有18%的鉻和8%左右的鎳之外,還含有少量的鉬、鈦、氮等元素。該種不銹鋼材料屬於是綜合性能做好的產品,可耐多種介質的腐蝕。而且,奧氏體不銹鋼的韌性和塑性都比較好,同時,其易切削性能也非常不錯。目前,奧氏體不銹鋼材料在各大行業中均有廣泛的使用。

三:奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼

奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼是一種內部奧氏體和鐵素體組織結構各佔一半的不銹鋼產品。其具有著奧氏體不銹鋼材料和鐵素體不銹鋼材料的特點,而且與鐵素體不銹鋼相比較,其塑性更好、韌性更高,與奧氏體不銹鋼相比較,其導熱性能更好,膨脹系數更小。

四、馬氏體不銹鋼

馬氏體不銹鋼屬於是可硬化不銹鋼材料,該種不銹鋼材料最大的特點就是可以通過熱處理改變該種不銹鋼材料的力學性能。目前,該種不銹鋼材料主要用於蒸汽輪機葉片、外科手術器械等產品的加工製作中。

好了,關於不銹鋼材料是什麼以及分類小編已經給大家介紹完了,如果大家對不銹鋼材料感興趣的話就吸取多多了解一些。不銹鋼材料不管是在我們的生活之中還是在工作之中用處都非常地廣泛,所以我們對其多一些了解是非常有必要的。在我們生活的周圍不銹鋼材料非常地多,大多數的生活用品都是採用不銹鋼材料製作而成,我相信以後不銹鋼材料的用處會越來越多的。

F. 很多汽車車身都會生銹,那為何不採用不銹鋼車身呢

一直以來車身生銹就困擾了不少的車主,畢竟車子在生銹之後不僅會變得不怎麼美觀,更是在整體的強度上會有所下降,這便存在了一定的安全隱患,而在這時問題就來了,既然說車身生銹這一問題這么難以攻克,為什麼車企不直接用不銹鋼來造車呢?而這也是很多車主想不通的一件事情。



之所以很多車主會遇到車身生銹的問題也是因為很多車企為了減少製造成本而忽視了防銹處理,或者是沒有把防銹處理給做好,這就導致了那些價格偏高的車子往往不會出現生銹,反倒是平價入門的車子容易出現生銹的問題,而這部分車子的車主也占據了絕大多數消費者。目前保時捷打造的這台不銹鋼911S也停放在了保時捷的博物館里,如果您有著機會也可以去欣賞品鑒一下。不知道大家又是怎樣看待這件事情的呢?

G. 不銹鋼哪種材質最好

不同的不銹鋼材質有著不同的用途,哪種材質最好?

不銹鋼的主要元素是鐵、鉻、鎳。通常將不銹鋼分為鉻不銹鋼和鉻鎳不銹鋼。所謂不銹鐵只是常用的口頭稱呼,不過在成分上也確有差別,在我們所稱的不銹鐵中都沒有鎳的成分,就是鉻不銹鋼,是原來不銹鋼中含鎳的部分以鐵代替,用磁鐵試驗時可被吸住,而含鎳的鎳鉻不銹鋼卻不能為磁鐵吸住。

一句話:不銹鋼材質沒有哪種好,主要看用途,合適就好!

H. 哪些行業需要用到不銹鋼材料

從不銹鋼應用行業分析,汽車工業是當前發展最快的不銹鋼應用領域。近十年來,日本汽車用不銹鋼的消費量已從平均10公斤增至30公斤,美國已超過40公斤。大客車、地鐵、高速鐵路用車等公共交通運輸工具也廣泛採用了不銹鋼。中國家電行業是不銹鋼應用潛在的大市場。另外,不銹鋼在水工業、建築與結構業、環保工業、工業設施中的需求也將逐年上升。具體來看:

車輛/汽車工業:這是當前發展最快的不銹鋼應用領域。採用高強度不銹鋼製造車體結構可大大降低車輛自重,增強車體結構的強度,用不銹鋼做車輛的面板與裝飾部件可減少維護成本。此外,不銹鋼還因具有抗氯離子腐蝕和耐熱的優點而被由於汽車的排氣系統。現在,日本、美國、瑞典等國已大量使用不銹鋼車輛。日本從80年代開始推廣,目前其不銹鋼火車車輛已達60%。轎車工業是不銹鋼應用的開發重點。

水工業:水在其儲運過程中遭受污染的問題已為人們日益重視。大量實踐證明,不銹鋼是水的准備、貯存、輸送、凈化、再生、海水淡化等水工業最佳選材。其優點是:耐腐蝕、抗地震、節水、衛生(無鐵銹及銅綠色)、重量輕(減輕1/3)、少維修、壽命長(可使用40年)、壽命周期成本(LCC)低、屬可回收再利用的綠色環保材料。據介紹,目前,日本東京地區管道不銹鋼化已達76%,管道漏水率由原來的14.7%降至目前的7.5%。日本大阪遭受大地震後,不銹鋼儲水罐完好無損。最近,日本開發出波紋管接頭,使不銹鋼輸水管路的施工成本降低20%,總成本降低3%,維修成本降低3/4。

建築業:它是不銹鋼應用最早的領域之一。在建築裝飾方面,目前,不銹鋼主要用在高層建築的外牆、室內及外柱的包覆,扶手、地板、電梯壁板、門窗、幕牆等內外裝飾及構件。經表面處理、著色、鍍層的不銹鋼板,解決了觸摸後易出現手印等問題,使不銹鋼的應用范圍進一步擴大。日本開發了多種不銹鋼屋面材料,如耐腐蝕性能更好的高、中鉻鐵素體和各種鍍層板。瑞典研製的super-clean刷光表面不銹鋼板、法國Ugine開發的UGITOP表面板,為建築業提供了新的選擇。

家電業:在家電業,不銹鋼用量大的是自動洗衣機內筒、熱水器內膽、微波爐內外殼體、冰箱內襯,且多採用鐵素體不銹鋼。西歐家用電不銹鋼的比例較大,亞洲除日本接近歐洲水平外一般用得較少。1999年,日本家電業鐵素體、馬氏體類不銹鋼的消費量達到28%,奧氏體的佔到12%。我國生產的微波爐、冰箱、空調、電視等已是世界上具有競爭力的出口產品,國內家電行業是不銹鋼應用的潛在大市場。據估計,今後5-10年,我國家電行業不銹鋼需求將達到10萬-15萬噸。

環保工業:工業廢氣、垃圾和污水處理裝置需採用不銹鋼製造。在煙氣脫硫過程中,為抵禦二氧化硫及氯離子、鐵離子的腐蝕,在吸收塔、冷卻器、泵、閥門、煙道等處需要採用雙相不銹鋼及高牌號奧氏體不銹鋼。垃圾焚燒爐、廢水處理等設施都需要採用高性能不銹鋼材料製作。

工業設施:發達國家工業設施採用的不銹鋼比例一般可到15%-20%,目前國內的應用比例還很小。這一方面是因成套引進的工業設備,不銹鋼材料並未統計,另一方面是因國內材料尚未採用。化工、石化、化纖、造紙、食品、醫葯、能源(核電、火電、燃料電池)等領域都需要不銹鋼。此外,現有進口設備已進入檢修期。隨著國產不銹鋼產品質量的提高及特殊牌號產品的開發,今後國內工業設施方面不銹鋼的應用將會逐年增加。

I. 分析不銹鋼和鋁合金客車車體結構各有何特點

車體是車輛結構的主體。車體的強度和剛度關繫到車輛運行的安全可靠性和舒適性;車體的防腐耐腐能力、表面保護和裝飾方法,關繫到車輛的外觀、壽命和檢修制度;車體的重量關繫到能耗、加減速度、載客能力乃至列車編組形式(拖動比)。所有這些都直接影響到運營質量和經濟效益。

由於鐵路車輛車體長期處在激烈振動、外部氣候條件和乘客量大且不穩定等條件下,其總體結構形式、性能和技術經濟指標主要取決於車體材料。在設計鐵路車輛車體時,對車體構件和內部裝飾所用材料的基本要求為:應具有構件所要求的高強度和剛性,重量輕、耐老化、耐污染、耐磨耗和耐光照等特性,適合於環境的改進(隔熱、隔音性能提高、較好的採光性),適合於提高舒適度(減振等)。目前,城市軌道交通車體結構使用的材料主要為車輛專用經濟型不銹鋼和鋁合金。下面就從機械性能、重量、工藝等方面,對不銹鋼車體和鋁合金車體進行分析比較。

不銹鋼車體成熟安全

不銹鋼的兩個主要優點使其適用於客車車體材料:第一,具有優良的耐蝕防銹性,使車體外板省去塗裝的工序,並且可以大幅節約維修費用。第二,與普鋼相比,無須考慮耐蝕防腐層,因此可以將板厚減薄,有利於車體輕量化,以節約能源、減少廢氣排放。目前常用的車體不銹鋼通常有兩種:奧氏體系不銹鋼的SUS304和SUS301L。

在日本,從1958年就開始在部分客車的外板上採用SUS304不銹鋼以防腐蝕,但未在其他部件上使用,因此輕量化效果不明顯。而美國的帕德公司早在1934年就生產出不銹鋼車輛,實現了輕量化,並於1962年末實現了車輛完全不銹鋼化,使車體重量比當時普通鋼制車體減輕了2噸。以1974年石油危機為契機,節能的要求使車輛更加輕量化,最終開發出高強度下焊接性、加工性更好的不銹鋼,並改進了焊接方法。到1978年,車體用不銹鋼已實現實用化,車輛基本上全部採用了SUS304不銹鋼,車重在此減輕了1噸~1.5噸。

其後,由於日本山手線採用了這一新型車輛,使其生產飛躍發展並為社會所認知。現在運行的車輛,是在1990年進一步改善後的設計,實現了輕量化並減少了部件數和焊接點數。由於全不銹鋼制車輛的重量比鋁制車輛還輕,已經被減速、增速次數多的班車和近郊交通用節能型車輛廣泛使用,現在占國營鐵路線上的60%。

該車輛所用不銹鋼要求具有優良的耐蝕性、高強度、適於沖壓彎曲的高加工性和作為結構部件組裝所需的優良焊接性,能滿足上述要求的為奧氏體系不銹鋼,如SUS304和SUS301L系鋼種。SUS304的含碳量按JIS標准為小於等於0.15%,實際上多在0.08%以下,主要是由於車輛組裝時焊接熱影響區易產生Cr碳化物的晶界腐蝕裂紋。之後,為了抑制Cr碳化物的析出,又開發出將碳含量降至0.03%以下的SUS301L系奧氏體不銹鋼。現在不銹鋼車輛已基本應用了此鋼種。

新型不銹鋼車採用超低碳([C]<0.03%)的SUS301L車輛專用經濟型不銹鋼。SUS301L可通過冷軋調整其強度和延性水平,且根據壓延率的不同分成LT、DLT、ST、MT、HT5個強度級。冷軋率為2%的LT材做橫梁、冷卻率為6%的DLT材做腰板,ST材做屋頂重木,MT材做床板,HT材做側柱。同時,上述性能還受化學成分影響,因此,在精煉時應該調整成分波動到較小的范圍。

車輛用材多用焊接組合,故熱影響區的耐蝕性甚為重要。在SUS301L開發中進行認真研討後發現:化學成分對晶界腐蝕性的影響中,N、Ni的影響較少,而基本上決定於碳含量,故將SUS301L的碳含量降低到0.03%以下而確保其耐蝕性。

焊接部分的強度也是另一個重要因素。原來有研究人士曾擔心為保證SUS301L焊接部位耐腐蝕性將碳含量降至0.03%後會影響其強度,後通過加入N元素使這一問題得以解決,保證了較好的強度。

除鐵道客車外,近日,以中國為首的新興國家開始在運煤貨車上應用不銹鋼。由於煤炭中含S元素較多,故開發成功耐硫酸腐蝕性優良的不銹鋼並開始應用,其成分為低C、N含量的11Cr-18Mn-0.75Ni-Ti。

鋁合金材輕量化新方向

鋁合金材應用受關注。當前,日本新干線的旅客快速增加,鐵路高速化的實現使人們再次考慮車體輕量化的問題。據計算,車體若減輕10%的重量,則可節約6%的能源、減排6%的CO2。而車輛結構輕量化的方法有三種:①結構方式的變更,②適用材料的材質變更(由鋼制改為鋁合金制),③內裝品組成的變更。對於新干線的車輛,除骨幹、台框等部件採用高強度鋼之外,外板也採用了高強度鋼板,並改進了兩者的接合度,從而實現了較好的輕量化。

為進一步輕量化,日本經研究後決定採用鋁合金擠出材將骨幹件和外板連接在一起的方式代替鋼製品。由於同一強度下鋁合金材料更輕,且擠出材大部分不需要骨乾材和外板材的接合,因此有利於節約部件組裝的施工費用。

鋁制車體的開發和設計中須注意以下問題:一是焊接結構用鋁合金的開發技術(A6N01合金、A7N01合金)、抗應力腐蝕(SCC)性7000系合金的開發;二是擠出型材的生產技術,如薄壁化、寬幅化和中空化技術的開發;三是鋁合金結合技術(MIG焊接、摩擦攪拌接合)、適合焊接的擠出斷面和提高尺寸精度。

新干線有兩種車體結構,300系新干線的車體結構為縱向總體構成的屋頂材、側外板和車底板結構,由縱跨車輛全長(24.5米)的(長度、薄壁、寬幅)整體擠出型材所組成的結構(以下簡稱單體結構),其中最大的部件寬達600毫米。橫梁採用A7N01-T5材(7000系合金),因為此種合金強度高且焊接熱影響部分的強度降低較小。

7000系新干線的車體結構為縱向總體結構構成的屋頂和側外板結構,由縱跨車輛全長的A6N01-T合金(長度、薄壁、寬幅)中空的擠出型材(寬560毫米)所組成。在各個縱通材的接頭部位,和300系一樣,為補充焊接產生的強度降低而對接頭部分局部增厚,以確保其強度。縱通材的端部均呈桶狀的復合結構,由此代替了車輛周邊的其他部件,而成為緊湊型結構。此種復合結構同樣適用於700系新干線,該結構由於隔音性的問題尚未完全解決,還在改進中。

大型薄壁中空擠出材的應用和車輛四周方向部件被簡化由此產生的車輛部件減少和接合線的簡化有效促進了自動化,同時由於部件插入組合亦大大簡化了施工作業。

鋁合金材製造技術。Al-Zn-Mg系(7000系)合金焊接部的強度雖在焊接熱影響下有所下降,但具有在常溫放置後強度恢復的特點。鋁合金制車輛是以MIG接合為主體的焊接結構,在要求高強度的部件上仍能充分發揮上述特點而使7000系合金的成為主要用材。7000系合金比6000系(Al-Mg-Si)合金的抗腐蝕性差,對此,在其中加入適量Cu並對生產工藝適當調控的新合金(C250)已開發成功,並在300系和700系新干線的部件中大量利用。

擠出技術。300系新干線已對幅寬600毫米的擠出型材應用,且將壁厚由原極限的4毫米減至2.3毫米。700系新干線對中空型材的寬幅薄壁要求日益提高,壁厚已由300系總體擠出型材的2.3毫米減薄至中空擠出型材的2毫米。為實現擠出速度的最大化,對擠出坯的加熱溫度和擠出速度的最佳化進行專題研究後,終於實現了等溫、形變下的薄壁中空型材的高效生產。

擠出模具的設計技術。為確定中空擠出型材的薄壁化技術,除等溫形變擠出技術外,還須對擠出用模具的設計進行改進。例如:流量配分等新模具的開發、新模具的組合等,以達到對模具的設計、製造、使用和改進整個流程的目的,並提高擠出材的尺寸精度。

不銹鋼VS鋁合金

對比可知,不銹鋼車體的機械性能和防火性能強於鋁合金車體,熔點高於鋁合金車體,因此不銹鋼車體具有更好的安全性。鋁合金車體的屈服強度、抗拉強度、延伸率和彈性模量約為不銹鋼車體的1/3,且比不銹鋼車體的剛度要小,因此鋁合金車體設計時一般採用加大板厚和盡量加大車體端面的辦法來提高車體的抗彎剛度。

不銹鋼車體採用板梁組合整體承載全焊結構,為了不降低板材強度和減小變形,應盡量採用點焊,特別是強度更高的材料不允許任何形式的弧焊,採用接觸焊代替弧焊,是不銹鋼車體的又一特徵和技術關鍵。

在價格方面,SUS304不銹鋼和6000系鋁合金的原材料單價相差無幾,但不銹鋼車體是板梁結構,需大量工裝、模具、夾具、樣板和中間檢查手段,生產工藝極其復雜,費工費料。鋁合金車體普遍採用大型桁架式中空型材組焊式,中空鋁型材是製造廠一次軋制而成的,車輛製造廠只需下料、拼裝、氬弧焊接,工藝簡單,省工省料。因此,成品價格還是不銹鋼車體的偏高。

不同材料車體的抗腐蝕能力對於車體的使用壽命起到重要作用。不銹鋼的抗腐蝕性能相較於鋁合金的優勢比較明顯。防火性上,不銹鋼熔點在1400℃以上,而鋁合金只有630℃~650℃,且到300℃以上就發軟變形,因此不銹鋼車體的防火性能也遠優於鋁合金車體。從以上方面考慮,不銹鋼車體的使用壽命長於鋁合金車體。

為適應全球節能減排的發展,鐵道運軌在加速發展的同時,利用鋁材的車體輕量化也很重要,應當受到重視。但同時,在車體材料選擇時,還應該綜合考慮安全性、車輛壽命和成形性能等多方面因素,努力做到經濟、安全和優質高效。

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