Status aplikasi semasa aloi titanium dalam kenderaan transit rel
Kenderaan kereta api (Kereta Kereta Api, RV) adalah alat pengangkutan yang berjalan di landasan kereta api. Mereka merujuk kepada kereta api yang menggunakan kereta api atau laluan transit kereta api bandar sebagai platform operasi mereka. Ia terdiri daripada sistem kuasa, sistem brek, sistem daya tarikan dan sistem tambahan lain. Ia adalah produk teknologi kejuruteraan dengan fungsi khusus yang memenuhi keperluan pengeluaran pengangkutan dan memberi kesan kepada alam sekitar.
Kenderaan transit rel menggunakan elektrik sebagai sumber tenaga dan terutamanya termasuk lokomotif, kereta penumpang, trak dan kereta api. Pada masa ini, negara kita mempunyai rangkaian kereta api terbesar di dunia dan merupakan satu-satunya negara di dunia dengan empat mod pengangkutan moden utama: kereta api bawah tanah, rel ringan, kereta api berkelajuan tinggi dan laluan khusus penumpang.
Dalam kenderaan transit rel, bahan struktur yang paling penting pada masa ini ialah aloi aluminium dan keluli. Antaranya, aloi aluminium digunakan secara meluas dalam bahan struktur kereta api kerana kelebihannya seperti ringan, kekuatan tinggi dan rintangan kakisan yang baik; keluli digunakan secara meluas dalam bahan struktur badan kereta kerana kelebihannya seperti kekuatan tinggi dan rintangan kakisan yang baik.
Dengan pecutan urbanisasi di negara kita, transit rel bandar telah berkembang pesat, yang juga telah mengemukakan keperluan yang lebih tinggi untuk bahan struktur kenderaan.
Oleh itu, bahan seperti aloi aluminium dan keluli yang digunakan dalam kenderaan transit rel bandar perlu direka bentuk ringan pada tahap tertentu. Dalam tahun-tahun kebelakangan ini, aloi titanium telah digunakan secara meluas dalam kenderaan transit rel kerana ketumpatannya yang rendah, kekuatan spesifik yang tinggi, rintangan kakisan, rintangan suhu tinggi dan suhu rendah dan sifat-sifat lain.
Status penyelidikan aloi titanium dalam kenderaan transit rel
Penggunaan aloi titanium pertama kali bermula pada tahun 1940-an. Disebabkan kelebihannya seperti kekuatan tinggi, ringan, dan rintangan kakisan, penggunaan aloi titanium dalam kenderaan transit rel terutamanya tertumpu pada daya tarikan dan sistem brek.
Pada tahun 1960-an, saintis Perancis menggunakan aloi titanium dalam sistem cengkaman kenderaan transit rel, terutamanya dalam pekali geseran rendah CRH2 EMU, TGV EMU geseran rendah dan kenderaan bawah tanah TGV geseran rendah.
Sistem daya tarikan kereta api CRH2 yang dibangunkan oleh jurutera Perancis diperbuat daripada aloi titanium. Ini adalah kali pertama di dunia aloi titanium telah digunakan.
Pada tahun 1970-an, jabatan kereta api Jerman dan Itali menggunakan aloi titanium dalam sistem brek kenderaan transit kereta api, terutamanya dalam peranti brek kereta api, termasuk brek utama, cakera brek dan pad brek.
Semasa proses brek kereta api, aloi titanium boleh menyerap sejumlah besar tenaga haba, dengan itu berkesan mengurangkan pekali geseran antara roda dan rel; pada masa yang sama, aloi titanium tidak akan menghasilkan percikan api semasa proses brek, mengelakkan bahaya kebakaran yang disebabkan oleh geseran.
Selepas 1980-an, negara-negara di seluruh dunia secara beransur-ansur menyedari kelebihan dan nilai aloi titanium dalam kenderaan transit rel, dan mula menggunakannya untuk kenderaan transit rel.
Perancis, Jerman, Itali, Jepun dan negara lain sedang giat mengkaji teknologi aplikasi dan prospek pembangunan aloi titanium dalam kenderaan transit rel. Perancis memulakan penyelidikan mengenai penggunaan aloi titanium dalam kenderaan transit rel pada akhir 1980-an.
Jepun mula menjalankan penyelidikan tentang teknologi aplikasi aloi titanium dalam kenderaan transit rel pada pertengahan-1980 s. Universiti Tokyo, Universiti Hokkaido, Universiti Waseda, dsb., dan syarikat pengeluar kenderaan kereta api bersama-sama menjalankan penyelidikan mengenai teknologi aplikasi aloi titanium dalam kenderaan transit rel.
Sejak pertengahan-1990, negara di seluruh dunia telah mencapai kemajuan yang lebih besar dalam penyelidikan mengenai teknologi aplikasi aloi titanium dalam kenderaan transit rel. Amerika Syarikat, United Kingdom, Australia, Kanada dan negara lain menggunakan aloi titanium untuk mengeluarkan cakera brek dan pad brek untuk kereta api berkelajuan tinggi.
Universiti Tokyo di Jepun telah menjalankan kerja penyelidikan yang meluas mengenai bahan cakera brek kereta api berkelajuan tinggi dan proses pembuatan. Jerman mula mengaloi titanium cakera brek untuk kereta api berkelajuan tinggi pada awal 1990-an.
Walau bagaimanapun, penggunaan aloi titanium dalam kenderaan transit rel domestik masih di peringkat awal. Jika kita ingin mempromosikan penggunaan aloi titanium dalam kenderaan transit rel secara besar-besaran, masalah berikut perlu diselesaikan:
Untuk meningkatkan kecekapan penggunaan dan kualiti aloi titanium dalam kenderaan transit rel, ia adalah terutamanya untuk menyelesaikan masalah seperti keretakan, liang dan kemasukan sanga yang terdedah untuk berlaku dalam aloi titanium semasa proses kimpalan, dan untuk merumuskan bersatu, piawai dan spesifikasi proses kimpalan aloi titanium saintifik dan kaedah Pengujian untuk membimbing dan meningkatkan kualiti kimpalan aloi titanium.
Mengikut ciri-ciri struktur kenderaan transit rel dan keperluan persekitaran perkhidmatan, sistem standard yang sepadan diwujudkan untuk membimbing penggunaan aloi titanium dalam kenderaan transit rel di negara saya. Sudah tentu, negara saya masih menghadapi banyak cabaran dalam aplikasi aloi titanium dalam kenderaan transit rel.
rujukan
Li Feng "Penyelidikan dan Penggunaan Aloi Aluminium Kekuatan Tinggi dan Tahan Haba untuk EMU Berkelajuan Tinggi Kereta Api Berkelajuan Tinggi" Jurnal Universiti Jiaotong Beijing, 2009.
Su Yongjun "Kemajuan Penyelidikan mengenai Penggunaan Aloi Titanium Baharu dalam Kenderaan Transit Rel" Pusat Penyeliaan dan Pemeriksaan Kualiti Peralatan Transit Rel Kebangsaan Co., Ltd., 2017.
Liu Lifeng "Kaedah reka bentuk ringan dan aplikasi kereta api bawah tanah berdasarkan teknologi simulasi komputer" Jurnal Bahan Kejuruteraan, 2012.
Liu Shihui "Kemajuan Penyelidikan dalam Reka Bentuk dan Teknologi Pembuatan Aloi Titanium Kekuatan Tinggi dan Tahan Haba untuk Kereta Api Berkelajuan Tinggi" Sains dan Teknologi Kereta Api, 2014.
Xie Keqiang "Perbincangan tentang Kemajuan Penyelidikan dan Arah Pembangunan Aplikasi Bahan Aloi Titanium Berprestasi Tinggi dan Teknologi Pembuatan" Jurnal Logam Bukan Ferus Cina, 2016.
