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装备制造
铁道车辆用高强度耐大气腐蚀钢的进展
发布时间:2015/9/4 22:35:14    作者:未知    来源:本站原创    浏览次数:0
为加快铁路现代化建设和全面建设小康社会的总的要求,同时为适应客货运市场的激烈竞争,满足铁路货运快捷、重载、安全、可靠、优质、环保的要求,随着国民经济的发展和技术进步,铁路车辆无论是品种、档次、还是质量都将会有一个较大的提高。
铁道工业发展的战略重点是提速与重载,要求铁道车辆尤其是货车减轻车辆自重。减轻车辆自重的途径除了合理的设计参数选择,优化的结构设计,最重要的是钢材的品种、性能和质量。
由于我国地域广阔,气候条件有较大差异,对材料的腐蚀问题也应予以足够重视。因腐蚀造成报废的金属材料设备相当于金属年产量的20-40%,全世界因腐蚀失效的年损耗金属超过一亿吨,由此带来的经济损失占1-3.5%GNP。由于腐蚀的原因使我国10-20%的钢铁结构成为废弃物。
因此需要从选择合理的设计参数、优化结构设计和提高铁路用钢(板材和型材)的使用性能(品种规格、力学性能、耐蚀性能)几方面联合攻关。
1 铁路车辆的现状和新形势下的要求
1.1 铁路车辆的现状
长期以来,我国铁道车辆的技术标准一直源于苏联五、六十年代标准。铁道车辆的技术进步,一定程度上依赖于我国钢材的品种、性能与质量。在上世纪80年代以前,钢结构基本上采用普碳钢、09Mn2等,耐大气腐蚀钢则一直以屈服强度为295MPa 的09CuPTiRe和屈服强度为345MPa的 09CuPCrNi为主,而美国等一些国家耐候钢的强度水平已高达550MPa。这种铜磷系列的耐候钢,科学试验及运用试验都说明:其耐腐蚀性一般相当于普通碳素钢的2倍左右,在恶劣环境中相当于2-3倍。到2001年为止,铁路主型货车敞、棚车上都采用的是这种耐候钢。随着重载、提速的铁路主要技术政策的制定,选用高强度、高耐候的结构钢以降低车辆自重、提高整车性能问题显得尤为突出和迫切。
1.2提速、重载对铁路车辆技术装备提出新要求
我国铁路现保有客车3.8万辆,货车56万辆,每年新造客车约2000辆,货车约25000辆。对于新造车辆,要按高速、快速、快捷、重载的要求进行设计和生产。对于现有的大量客货车辆,要使其达到上述技术政策,改造的任务也非常艰巨。由于货车的数量多,用钢量大,文中主要谈及货车的问题。
货车今后主要应发展自重轻、强度高、耐腐蚀的新型通用及专用货车,发展运行速度120km/h的快运货车,开发应用轴重25t低动力作用的大型四轴货车。
提高轴重是普遍提高货运能力和经济效益的途径,是世界大陆国家铁路货物运输共同的发展趋势。中国载重60t及以上的货车已达货车总数的95%以上,在站线长度难以继续延长又维持21t轴重不变条件下,继续增加列车重量的潜力很小,要进一步提高列车重量,开行重载列车,必须加快发展25t轴重低动力作用的货车。
发展专用货车势在必行。随着我国改革开放的深入,铁路货运已经进入买方市场。传统的大宗运输货物,如煤炭和油品,将随着坑口电站的建立,输油管路的铺设,铁路的运量逐渐减少。高附加值的货物,由于没有合适的运输车辆,或速度慢,或运输周期长,或不能做到门到门的运输,铁路运输在各种运输方式中所占的份额也在减少。
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