Železniški tranzit je varen, udoben, okolju prijazen in energetsko varčen zeleni prevoz, je pomemben del kitajskega javnega prevoza. Lestvica gradnje železniškega tranzita se iz leta v leto širi, operacijska mreža narašča, poraba energije se močno poveča, poraba vlečne energije v železniškem tranzitu predstavlja približno 30% celotne porabe energije, če se teža vozila zmanjša za 10%, se lahko poraba energije zmanjša za 6 do 8%.
Ker domača močno spodbuja gradnjo železniškega tranzita, je "14. petletno" obdobje industrije železniške tranzitne opreme tudi v hitri rasti razvojnih priložnosti. Železniška oprema v novih materialih, novih tehnologijah in novih tehnikah, zlasti v lahki opremi, spektru, hitri težki in zeleni inteligentni smeri, razvoju njegovih nujnih potreb. Titanova zlitina je bila zaradi nizke gostote, visoke specifične moči, dobre variabilnosti in dobre korozijske odpornosti v središču industrije železniškega prometa in postopoma izvedla študijo izvedljivosti titanove legiranja povezanih izdelkov in aplikacij na krovu.
On April 21, 2022, China's independent research and development of the new Fuxing high-speed integrated inspection train successfully achieved a relative rendezvous speed of 870 km per hour, creating a world record of high-speed rail trains with bright-line rendezvous speed, marking the national "14th Five-Year Plan" planning of the "CR450 Science and Technology Innovation Project The CR450 Science and Technology Innovation Project of the National "14th Petletni načrt "je v polnem razmahu. Od CR400 do CR450 se hitrost poveča za 50 km\/h, kar postavlja večje zahteve glede varnosti, moči in lahke materiale.
1 značilnosti titanove zlitine
Titanijeve in titanove zlitine imajo odlične celovite mehanske lastnosti, v vesoljskem vesolju, mornariškem orožju, kemični industriji in morski konstrukciji ter drugih vidikov široke palete aplikacij, znanih kot "kovina zraka", "morska kovina", "Vzpon tretje kovine". Tretja kovina ".
Prednosti uspešnosti titanov in titanovih zlitin so naslednje.
(1) Nizka gostota, visoka specifična trdnost (razmerje moči in gostote). Gostota titanove zlitine je približno 4,5 g\/cm3, specifična moč pa se nahaja v prvi kovini. Višja specifična trdnost pomeni, da je pri izpolnjevanju ustrezne strukturne trdnosti lažja masa materiala, kar omogoča, da je konstrukcijska zasnova bolj kompaktna, teža konstrukcije pa se znatno zmanjša, s čimer se izboljša varnost opreme.
2) Dobra varljivost. Titanijeva zlitina je primerna za tig varjenje, lasersko varjenje in elektronsko varjenje ter druge metode varjenja, moč zvara lahko doseže več kot 90% moči substrata, kot so napake v varjenju, lahko popravimo s sekundarnim varjenjem.
3) Dobra korozijska odpornost. Površina titana in titanove zlitine je enostavno tvoriti oksidni film in ni jedca, membrana pa je po zdravilni sposobnosti porušena. Delo v vlažnem vzdušju in medijih z morsko vodo, njegova korozijska odpornost je veliko boljša od nerjavečega jekla. Zato je mogoče uporabo titanove zlitine zaščititi brez prevleke.
(4) Odlična odpornost proti utrujenosti. Ameriško strateško izvidniško zrakoplov SR -7 l z uporabo titanove zlitine strukture zraka, nadmorska višina 30, {{3} m, največjo hitrost 3,5 -krat večjo hitrost zvoka, se je začela služiti leta 1966, do trajnega razpadanja leta 1998 v 32 letih.
(5) Dobra združljivost s kompozitnimi materiali, ki se prednostno uporablja kot vnaprej vgrajeni deli iz ogljikovih vlaken. Z razvojem letalske industrije zaradi visoke specifične trdnosti titanove zlitine, korozijske odpornosti, medtem ko imajo kompoziti, ojačani z ogljikovimi vlakni (CFRP) majhno specifično gravitacijo, dobro togost in moč itd., Tako se ta dva materiala v letalski industriji pogosto uporabljata. Z velikim številom aplikacij sestavljenih materialov v letalski industriji se tudi količina titanove zlitine postopoma povečuje. V primerjavi z drugimi kovinami so titanove zlitine bolj združljive s kompoziti in so v nekaterih delih letala postopoma zamenjale jeklene in aluminijeve zlitine.
Z naraščajočo zahtevo po lahkih železniških vozilih se uporaba kompozitov iz ogljikovih vlaken v opremi za železniške prometne opreme postopoma povečuje, kot so karoserijo avtomobilov, okvir za bogie, vozniški prostor in prostor za opremo itd. Pogosto uporabljeni materiali za vnaprejkovane dele so aluminijeva zlitina, titanijeva zlitina in zlitina z železo-niklje. Glede na trdnost, lahkotno težo, toplotno stabilnost in elektrokemično korozijo, ki jo povzroča potencialna razlika z ogljikovimi vlakni v vnaprej opečenih kovinskih konstrukcijskih delih, je treba kot predhodno zakoreninjeni deli prednostno prednostno titanovo zlitino.
2 Titanijeva zlitina v železniških vozilih v trenutnem stanju raziskovanja
2.1 okvir iz titanijeve zlitine
Bogie je ena najpomembnejših sestavnih delov železniških vozil, ki uresničuje funkcijo hoje železniških vozil, ki je neposredno povezana s kakovostjo delovanja vozil, zmogljivostjo električne energije in varnostjo vožnje. Bogie Frame je nosilec za sklop delskih delov, na splošno vključno s stranskimi tramovi, križnimi tramovi in vzmetnimi nosilci, potrebnimi za namestitev povezane opreme itd. Uporaba okvirja Bogie zlitine Titanium lahko uresniči funkcijo potovanja po vozičkih. Uporaba okvirja titanijeve zlitine lahko uresniči visoko trdno, lahko strukturo bogie, zmanjša nevprašeno maso in med pomladnjo maso ter nato izboljša silo med kolesi in tirnicami ter izboljša varnost in operativno zanesljivost strukture Bogie.
V varilnem okvirju iz titanijeve zlitine je uporaba titanskih zlitin TA2 in TA18, da bi dosegli obstoječo moč okvirja na podlagi svoje skupne mase, zmanjšane za približno 40%, kot je prikazano na sliki 1, v procesu razvojnega procesa titanijeve zlitine, ki so bili valilni proces titanijevih zlitin, in težav z valilno zaščito titanih valilnih tita v titanijevih procesih v titanijevih procesih v titanijevih procesih v titanijevem procesu v titanijevih procesih v titanijevih varovanjih v nekaterih titanijskih proizvodih titanskih varovanj v titanijevih zlitina Rešen in preostali notranji stres varjenja je bil odpravljen z vakuumsko toplotno obdelavo po varjenju, tako da okvir titanove zlitine ustreza zahtevam obstoječih indeksov oblikovanja, osnovni podatki za nadaljnjo strukturno optimizacijo in oblikovanje kasnejših okvirjev titanijevih zlitin pa so bili nabrani.
2.2 Titanijeva zavorna objemka
Kot temeljna komponenta zavornega sistema učinkovitost in funkcija zavornega čeljusti neposredno vplivata na stanje delovanja in kakovost zavornega sistema. Uporaba zavornega čeljusti titanijeve zavorne zavorne čeljusti lahko zmanjša maso premajhne in med pomladi, izboljša kakovost delovanja in poveča odpornost na rjo in korozijo; Učinkovitost strukturne trdnosti je v okolju z nizko temperaturo bolj stabilna.
Razvita zavorna zavorna objemka iz titanijeve zlitine je prikazana na sliki 3. Glavni obremenitveni deli, kot so obešanje, podpora za vrat, viseči sedež, glava valja, batna cev, vodnik po glavi cilindra, jaram in ročico, so narejeni iz TC4 titanijeve zlitine, s skupno zmanjšanje teže 17,6 kg. Enota zavorne sponke iz titanove zlitine je bila podvržena preskusu trdnosti, nizkotlačnemu in visokotlačnemu tesnjenju temperaturne tesnjenja v okolju, preskusu občutljivosti na temperaturo okolice, preskusu primarne količine prilagoditve primarnega odmika, preskusu največje količine prilagoditve in preskusa razmika. Rezultati preskusov kažejo, da enota zavorne zavorne sponke iz titanijeve zlitine izpolnjuje zahteve funkcionalnega indeksa in hkrati opravi 1 milijonkrat test utrujenosti in udarni vibracijski test. V nizkotemperaturnem okolju -50 po 48 urah so zavorne enote za zavorno sponko iz titanijeve zlitine normalne, kar kaže na to, da ima zavorna objemka titanijeve zlitine močna nizka temperaturna odpornost in je primerna za uporabo v alpskem okolju.
2.3 Titanium zlitina prehodna kavelj
Transnition Hook je nekakšna kavelj, ki se uporablja za povezovanje dveh različnih vrst kavljev, da se zagotovi varno ranljivo lokomotivo in nemoteno prenos vozil, ki jih je treba prenoviti, hkrati pa je treba prehodno kavelj pogosto nalagati in raztovoriti ročno, ko je v uporabi. V skladu z UIC660 enotna teža prehodnega kavelj ne more presegati 50 kg, vendar je obstoječa struktura prehodnih kavelj zajetna in težka, med nalaganjem in raztovarjanjem ga je treba obvladati veliko ljudi, hkrati pa bo povzročil tudi osebne poškodbe vzdrževalnega osebja, če bo med vodjo, ki je v času, ko se bo uveljavil, v času, ko se garancija prehodi.
Oblikujte lahek kavelj za prehod iz titana, ki temelji na metodi spremenljive gostote z uporabo ANSYSworkBench v modulu za optimizacijo oblike prehodne kavelj za optimizacijo topologije, v skladu z rezultati topologije optimizacije titanove zlitine za lahka konstrukcijska zasnova lahke titanske prehodne kavelj v primerjavi s prvotnim e-madeži 42.15 KG 42.15 KG 42.15 KG 42.15 KG. Od izhajajoče lahke prehodne kavelj iz titanijeve zlitine tehta 42,15 kg, kar je 57,98% manj kot originalni kavelj za jekleno prehodno kavelj.
Podjetje na China Railway je razvilo kavelj za prehod iz titanijeve zlitine, kot je prikazano na slikah 4 in 5. Teža enega samega modula je približno 20 kg, celoten postopek delovanja pa lahko zaključi ena oseba. Med testom natezne obremenitve 750 kN in preskusom stiskanja s pritiskom na 850 KN se telo kavelj ni zlomilo, kot je prikazano na sliki 6. Po razkladanju je bilo kaveljsko telo preizkušeno in pregledano kot celoto, in ni bilo očitne deformacije ali poškodbe vseh delov titanijeve zlitine 10- tipa in 13-. Rezultati testov kažejo, da je lahka prehodna kavelj iz titanijeve zlitine lahek, veliko trdnosti in veliko operativne učinkovitosti ter ustreza varnostnim potrebam trenutnega delovanja prehodnega kavelj, medtem ko obstaja tudi izvedljivost nadaljnje lahke.
V proizvodnji prehodnega stožca iz podzemne železnice Titanium zlitine Shenyang Zhongtian Equipment Manufacturing Co., Ltd. sprejme proces kovanja plošče iz titanijeve plošče in rebraste plošče. V primerjavi s postopkom vlivanja originalnega jeklenega konveksnega stožca ima ta metoda dobro oblikovanje, visoko učinkovitost in dobro zmogljivost stožca, kar so bili preverjeni s testi, da bi lahko zadovoljili potrebe po uporabi.
2.4 Vlečna palica
Sredinska vlečna naprava je sestavljena predvsem iz sredinskega vlečnega zatiča, sklopa vlečne palice (vključno z palico in njegovimi dvema koncima vozlišč gumijaste kroglične sklepe) in povezovalnih vijakov in drugih komponent. Njegova glavna funkcija je uresničiti povezavo med telesom vozila in Bogiejem ter uresničiti prenos vleke in zavorno silo. Struktura kravate palice je preprosta, postopek oblikovanja je razmeroma preprost, uporaba materiala iz titanijeve zlitine, ki nadomešča ne le za doseganje učinka zmanjševanja teže, medtem ko lahko uporaba programa za kovanje dim lahko izboljša tudi stopnjo uporabe materiala, skupni stroški ne bodo večji povečali.
Palice iz titanijeve zlitine, ki sta jih skupaj razvila Sifang in Titanium Equipment of China Railway Corporation, so delno obdelani po sprejetju oblikovanja kovačenja, stopnja uporabe materiala pa lahko doseže več kot 50%, skupna teža pa se zmanjša za približno 42%, kar je zelo očiten učinek teže.
