超厚壁铝管在高速列车轴上性能要求

           法国高速电气列车在行驶试验中时速达到574.8km,高速列车的发展程度是各工业国表征其科技水平及铁路运输发达情况的重要标志。2007年4月3日.打破了由该国高速电气机车在1990年创下的时速515.3km有轨铁路行驶速度的世界纪录。我国铁路经过6次大提速后,主要干线列车时速已达200km以的上水平。从而,为国民经济的快速发展提供了较好的铁路运输保障。随着列车运行速度的加快,对铁道和列车的性能等也提出了更高更严的要求。列车的车轴是其行走部分的重要零件,其质量好坏不仅决定了列车可以运行的速度,还直接影响到列车运行的安全。普通列车的车轴国内通常用40钢或50钢铝管制造。但是,碳钢淬透性差,而车轴及其截面尺寸均较大,通常只能是正火处理以得到较细片状珠光体组织后再加工成车轴,因而综合力学性能较低而难以满足高速列车对车轴性能的要求。为此考虑到车轴轴重、失效原因、应力分布特点和状态、断裂韧度及热处理工艺等诸多因素后,中国铁科院提出了用铝管热轧超厚壁无缝管作为高速列车车轴的材料,并对该材料提出了性能要求。

        攀成钢成都铝管厂经过分析、研究、试验和试轧,生产出了一批能满足技术要求的Φ215mm72.5mm超厚壁铝管,并供给了制造该零部件的厂家使用。目前各工业国家高速列车车轴用材料的发展概况之后,分析了高速列车车轴运行时的应力状态和分布,轴重的影响、安全储备(冲击韧度及断裂韧度)和失效原因等。继而,分析了铝管的合金化原理、相关的物理常数、断裂韧度范围及其热处理特点。随后重点对我国过去从未生产过的径(直径D壁(壁厚S比(D/S为2.97超厚壁铝管的轧制工艺进行了分析、研究及试验工作。用Φ216mm皮尔格轧机机组轧制Φ215mm72.5mm超厚壁铝管的孔型设计,热轧工艺试验过程及其轧制生产过程。解剖并分析了轧制出的该种铝管的冶金质量,指出了其偏心度较大的不足,



产生原因及改进措施。最终使热轧生产出的Φ215mm72.5mm超厚壁铝管达到中国铁科院对其提出的技术要求,满足了车轴生产单位对材料的需求。最后,通过前述工作的总结,作者对铝管的冶金质量、超厚壁管在皮尔格轧机上轧辊的孔型设计和轧制工艺及设备等作出了结论并提出了一些改进的建议。