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工业铝型材是高铁产业的重要组成部分

发布时间:2017-09-29 关注次数:
工业铝型材是高铁实现轻量化最好的材料。铝合金的密度大约是钢材密度的三分之一,而添加一定元素形成的合金具有比钢合金更高的强度。因此在强度刚性满足高铁车厢安全要求的同时,使用铝合金可以大大减轻高铁列车车厢的自重。一般而言,一个高铁车厢使用的铝合金大概有10吨左右,整个车身的重量要比全部使用钢材减轻30%-50%。

    铝合金具有优良的耐火性和耐电弧性。虽然铝的熔点要低于钢的熔点,但车体的耐火耐电弧性不仅和材料的熔点相关,还与材料的导热性相关。铝合金材料与钢铁相比具有优良的导热性,其散热性比钢要好。

    铝合金具有更强的耐腐蚀性。铝合金表面易形成一层致密的氧化膜,在大气中具有很好的抗氧能力。因此铝合金比钢质车体具有更好的耐腐蚀性,特别是车体不易涂覆的部位。同时铝合金表面可以化学着色、上漆、喷涂,通过这些方法可进一步提高铝构件的耐腐性。

    铝合金有着优秀的塑性。随着大型中空、复杂断面铝塑材的开发应用,铝材焊接技术的不断进步,铝合金车辆制造技术日趋成熟铝合金件的易于更换,不需除锈,适用于各种表面处理,便于维护,还可以回收的特点,是制造工艺大大简化,制造所需工作量也较钢质车体大大减少。

    从长期来看,铝合金价格适中。铝材价格较高,使得车辆制造成本增加,但由于铝合金使得车辆轻量化,车辆的轻量化带来了运能的增加,耗能的减少,维修的费 用降低。有资料显示,交通工具的重量每减少10%,燃料可节约8%。在报废回收时,铝型材产品可以实现100%回收,回收铝型材循环再用可以减少95%的能源消耗。

    基于上述优点,早在20世纪50年代,世界上较发达的一些国家就开始采用工业铝型材来制造铁路车辆,包括美国、加拿大、日本、俄罗斯、德国和法国等国,目前 国内高铁列车车厢已大量使用铝合金材料。业内专家指出,时速300公里以上的高速列车车体必须采用轻量化的铝合金材料,350公里以上的列车车厢除底盘外 全部使用铝型材。目前中国铁路客运专线动车组采用的CRHI、CRH2、CRH3、CRH5四种类型中,除CRHI型车体采用的是不锈钢材外,其余3种动车组车体均为铝合金材质。

    中国自主制造高铁车厢始于2006年,当年开始小批量生产铝合金车辆;2008年京津城际高速开通,已经使用完全拥有全部自主知识产权的铝合金列车。到2013年,中国的高铁列车采购量为417列。截至2014年9月底,中国铁路总公司的采购招标量已达302列。

    报道显示,中国最繁忙的高速铁路之——京沪高铁列车总采购量为300列,共4800辆,平均每公里3.632辆。有专家据此推算,到2020年中国在建 的1.2万公里高铁约需采购44000辆高铁车辆,平均每年约6300辆。通常,每辆车的铝材采购约10吨,其中挤压型材约8吨,其他(板材、箔材、管材、线材、锻件等)约2吨,加上车站等设施建设所需铝材,平均每年国内高铁市场所需铝材为7万吨。

    在国内市场规模稳定增长的同时,海外市场也培育过程中。虽然目前难以估计高铁列车海外出口的市场规模,但相信随着国家领导人的大力推广,中国高铁"大步出海"渐成趋势,相应的,对工业铝型材的市场需求也将逐步攀升,意味着将国内优秀工业铝型材品牌推向海外市场。

    虽然市场前景广阔且示范效应明显,但真正能够享受到轨道交通车体铝型材“大蛋糕”的厂家屈指可数。研究报告显示,我国能够生产此类产品的企业寥寥无几,其中满足高铁用工业铝型材产品要求的企业更是凤毛麟角,例如适用于高寒地区的铝型材产品只有中国忠旺等国内顶尖铝加工企业具有生产能力。
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