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镁合金型材在轨道交通中的应用

发布时间：2019-09-09 00:00:00 人气：

我国有13亿人口，经济高速发展，城市化进程加快，100万以上人口的城市迅速增加。人口达300万以上的城市数量已达43个，今后5到10年这一数字预计可达50个以上，再加民用小客车每年又以800万辆的速度增加。尽管不少城市框架不断拉大，相应的城市道路也在不断延伸，但大多省会城市包括一部分地级市的车流，人流，物流呈爆发式增长我国有13亿人口，经济高速发展，城市化进程加快，100万以上人口的城市迅速增加。人口达300万以上的城市数量已达43个，今后5到10年这一数字预计可达50个以上，再加民用小客车每年又以800万辆的速度增加。尽管不少城市框架不断拉大，相应的城市道路也在不断延伸，但大多省会城市包括一部分地级市的车流，人流，物流呈爆发式增长，拥堵也愈来愈严重，空气质量也因大量机动车尾气的排放变得愈来愈差。种种状况不仅制约了经济发展，还极大地影响了人们的生活质量。

我国轨道交通进入高速发展的时代

轨道交通以其载客量大、准时、快捷、节能、环保愈来愈受到世界各国的普遍重视。根据南车四方股份总工程师梁建英介绍，时速300公里的高速列车，人均百公里能耗仅为3.64度电，相当于客运飞机的1/12，小轿车的1/8，中型客车的1/3，因此，世界各国为解决城市拥堵和改善环境，把发展公共交通摆在首位，其中又以发展轨道交通为重点。

我国国务院规定：常住人口300万以上，财政预算100亿以上的尘世可以发展轨道交通，已有27个城市制定了地铁或轻轨规划，2020年市内轨道交通里程将达3000公里以上。

我国轨道交通进入高速发展的时代

◆另有我国已形成的珠江三角洲、长三角、环渤海、中原城市群、大武汉地区、长株潭等经济区，工业聚集，人口密度大，为实现一个小时生活圈的目标，城际轨道交通建设加速。

◆加上我国幅员辽阔，打造链接省会城市和主要地级市的高铁客运专线，实现五纵六横的高速铁路网络，使高铁运行历程达到2万公里以上，已在抓紧实施。

综上所述，我国国情，轨道交通的优势，促使我国轨道交通进入了高速增长时期。

轨道交通的大发展呼唤轻量化

轨道交通车体重量一直是有关使用者关注的重点，在同等牵引动力的前提下，只有减轻车体重量，才能使列车增加有效载荷，列车起动、制动距离才能缩短，运行速度才能更快。以钢铁为主要车体材料的列车，由于车体自身重量很大，难以高速运行。自1952年英国工程师将铝合金型材应用在轨道交通车体制造以来，轨道交通车体重量较传统钢材车体重量减重了25%-30%。但一列八节车厢组成的高速列车其牵引力高达5500-8800Kw，因而寻找更轻的金属材料减轻车体重量，已成为节能降耗、减轻环境污染的不二选择。我国的资源结构、环境压力、对轨道交通车体轻量化的需求更为迫切。

国内轨道客车关于镁合金的应用

◆山东华盛荣镁业科技有限公司的“镁合金型材在轨道车辆上的应用”项目荣获国际镁协2014年度优秀应用奖。这一奖项不仅是对该厂多年致力于变形镁合金用于轨道交通的一种肯定，也为镁合金型材进一步在轨道交通的应用提供了有利的社会环境。

◆轻量化材料中的优势使镁合金在轨道客车应用潜力巨大，我国某些研究机构和主机厂对镁合金在列车上的应用做了许多研究和实验。如使用AZ91D镁合金替代动车组PA塑料制作小桌支臂减轻列车重量。通过测试得出，镁合金小桌支臂可以完全满足国内动车组使用需求，亦可满足动车组的轻量化设计。

现阶段轨道客车镁合金应用的主要研究目标是在大部分非承载零部件上使用镁合金材料替代铝合金，在使用成熟后再发展到承载零部件的应用。

根据镁合金的性能和特点，目前镁合金可以在列车以下结构上进行使用：

·列车内装型材。车窗内框架、小桌板及支臂；

·行李架边框、座椅骨架、卧铺框架、内部仪表盘框架；

·撤下裙板、车内间壁面板、车下设备舱底板。

国外轨道客车关于镁合金的应用

◆法国TGV高速列车已经在TGV Duplex 双层高速列车座椅上应用了镁合金铸件，采用镁合金铸件的座椅总数量超过了45000个，应用镁合金的部件包括座椅小桌面板、座椅扶手、脚踏板、座椅侧面面板。采用镁合金的座椅重量明显减轻，和原先的铝合金座椅相比每个双人座椅由36kg减轻到30kg。镁合金所需成本不高，减重之后节约了列车运行成本。

◆韩国KTX特快列车在座椅基座上使用了镁合金板材零件，镁合金比之前采用铝合金和玻璃钢每个座椅减重5kg，并且节省8-10%的成本。

◆日本新干线列车在轻量化减重技术方面一直处于领先地位。目前日本新干线N700系列高速列车座椅骨架已经采用镁合金，包括座椅扶手、中央支撑架、底垫、底座、扶手座、背靠等。使用效果良好，实现了整车减重目的，提升了动车组的动力性能并减少了能耗。

结束语

随着镁合金开发和应用研究的发展，镁合金的性能上会得到不断提升，未来趋势是进一步拓展应用领域，从高速列车上的非承载零部件逐渐发展应用到承载零部件，使镁合金成为高速列车轻量化关键材料。，拥堵也愈来愈严重，空气质量也因大量机动车尾气的排放变得愈来愈差。种种状况不仅制约了经济发展，还极大地影响了人们的生活质量。

我国轨道交通进入高速发展的时代

我国国务院规定：常住人口300万以上，财政预算100亿以上的尘世可以发展轨道交通，已有27个城

我国轨道交通进入高速发展的时代

我国国务院规定：常住人口300万以上，财政预算100亿以上的尘世可以发展轨道交通，已有27个城市制定了地铁或轻轨规划，2020年市内轨道交通里程将达3000公里以上。我国轨道交通进入高速发展的时代

综上所述，我国国情，轨道交通的优势，促使我国轨道交通进入了高速增长时期。

轨道交通的大发展呼唤轻量化

国内轨道客车关于镁合金的应用

现阶段轨道客车镁合金应用的主要研究目标是在大部分非承载零部件上使用镁合金材料替代铝合金，在使用成熟后再发展到承载零部件的应用。

根据镁合金的性能和特点，目前镁合金可以在列车以下结构上进行使用：

·列车内装型材。车窗内框架、小桌板及支臂；

·行李架边框、座椅骨架、卧铺框架、内部仪表盘框架；

·撤下裙板、车内间壁面板、车下设备舱底板。