Železniční tranzit je bezpečná, pohodlná, ekologicky šetrná a energeticky úsporná zelená přeprava je důležitou součástí čínské veřejné dopravy. Rozsah konstrukce železniční tranzitu se rok od roku rozšiřuje, provozní síť se zvyšuje, spotřeba energie dramaticky roste, spotřeba trakční energie v železničním tranzitu představuje asi 30% celkové spotřeby energie, pokud je hmotnost vozidla snížena o 10%, může být spotřeba energie snížena o 6% až 8%.
Vzhledem k tomu, že domácí intenzivně podporuje výstavbu železničního tranzitu, je období „14. pětiletého plánu“ průmyslu zařízení pro železniční tranzitní zařízení také v rychlém růstu rozvojových příležitostí. Železniční dopravní zařízení v nových materiálech, nových technologiích a nových technikách, zejména v lehkém vybavení, spektru, vysokorychlostním inteligentním a zeleném inteligentním směru, vývoje jeho naléhavějších potřeb. Slitina titanu, kvůli své nízké hustotě, vysoké specifické pevnosti, dobré svařovatelnosti a dobré odolnosti proti korozi, byla středem odvětví železniční dopravy a postupně prováděla studii proveditelnosti titanového zvržení souvisejících produktů a na palubě.
21. dubna 2022, Čínský nezávislý výzkum a vývoj nového vysokorychlostního integrovaného inspekčního vlaku úspěšně dosáhl relativního setkání rychlosti 870 km za hodinu a vytvořil světový rekord vysokorychlostního železničního projektu s inovacími technologiemi a inovacími technologiemi a inovacemi CR450 a inovace CR450 a inovováním CR450 a pěti ročními plánování Plán "byl v plném proudu. Od CR400 do CR450 se rychlost zvyšuje o 50 km\/h, což dává vyšší požadavky na bezpečnost, sílu a lehké materiály.
1 charakteristiky slitiny titanu
Slitiny titanu a titanu mají vynikající komplexní mechanické vlastnosti, v leteckém prostoru, námořních zbraních, chemickém průmyslu a mořské konstrukci a další aspekty široké škály aplikací, známých jako „kov vzduchu“, „mořský kov“, „vzestup třetího kovu“. Třetí kov “.
Výhody výhod slitin titanu a titanu jsou následující.
(1) nízká hustota, vysoká specifická pevnost (poměr pevnosti a hustoty). Hustota slitiny titanu je asi 4,5 g\/cm3 a specifická síla je umístěna v prvním kovu. Vyšší specifická síla znamená, že když je splněna odpovídající strukturální pevnost, je vyžadována lehčí hmotnost materiálu, což umožňuje, aby strukturální design byl kompaktnější a hmotnost struktury, aby byla výrazně snížena, čímž se zlepšila bezpečnost zařízení.
2) Dobrá svářetelnost. Slitina titanu je vhodná pro svařování TIG, svařování laseru a svařování elektronových paprsků a další metody svařování, síla svaru může dosáhnout více než 90% pevnosti substrátu, jako jsou svařovací vady, může být opravena sekundárním svařováním.
3) Dobrá odolnost proti korozi. Povrch slitiny titanu a titanu se snadno vytvoří oxidový film a není korozivní a membrána je po hojení porušena. Její odolnost proti korozi, která pracuje ve vlhké atmosféře a mořské vodě, je mnohem lepší než nerezová ocel. Použití slitiny titanu může být proto chráněno bez povlaku.
(4) Vynikající odolnost proti únavě. US Strategické průzkumné letadlo SR -7 l Použitím titanové slitinové struktury draku draku, výšce letu 30, 000 m, maximální rychlost 3,5násobek rychlosti zvuku, začala služba v roce 1966, do roku 1998 trvalé vyřazování leteckého rámce v provozu v provozu bez poškození.
(5) Dobrá kompatibilita s kompozitními materiály, přednostně se používá jako části předem zasažené z uhlíkových vláken. S rozvojem leteckého průmyslu, kvůli vysoké specifické síle slitiny titanu, odolnosti proti korozi, zatímco kompozity vyztužené z uhlíkových vláken (CFRP) mají malou specifickou hmotnost, dobrou rigiditu a sílu atd., Takže tyto 2 materiály byly v leteckém průmyslu široce používány. S velkým počtem aplikací kompozitních materiálů v leteckém průmyslu se množství titanové slitiny také postupně zvyšuje. Ve srovnání s jinými kovy jsou slitiny titanu kompatibilní s kompozity a v některých částech letadla postupně nahradily slitiny oceli a hliníku.
Se zvyšujícím se požadavkem na lehké železniční vozidla se používání kompozitů z uhlíkových vláken v vybavení železniční dopravy postupně zvyšuje, jako je tělo automobilu, rám podvozku, místnost řidiče a kompartment vybavení atd. Pro výrobu zkušebních vláken používá kompozity z uhlíkových vláken. Běžně používanými materiály pro předběžné části jsou slitina hliníku, titanová slitina a slitina železa. S ohledem na pevnost, lehkou hmotnost, tepelnou stabilitu a elektrochemickou korozi způsobenou potenciálním rozdílem u uhlíkových vláken předběžných kovových strukturálních částí by měla být upřednostňována titanová slitina jako předběžné části.
2 Titanium slitiny ve vozidlech železničních tranzitu v současném stavu výzkumu
2.1 Rám s podvozkem z slitiny titanu
Bogie je jednou z nejdůležitějších součástí železničních vozidel, která si uvědomuje funkci chůze železničního vozidla, která přímo souvisí s kvalitou provozu vozidla, výkonem energie a bezpečnost jízdy. Rám podvozku je nosičem pro sestavení dílů podvozku, obecně včetně bočních paprsků, křížových paprsků a zavěšení potřebných pro instalaci souvisejícího zařízení atd. Použití rámu podvozku titanové slitiny si může realizovat funkci cestování železničním prvkem. Použití titanového rámu slitiny může realizovat vysoce pevnou, lehkou strukturu podvozku, snížit nepprodukovanou hmotu a hmotu mezi pružinami a poté zlepšit sílu mezi koly a kolejnicemi a zlepšit bezpečnost a provozní spolehlivost struktury podvozků.
In a titanium alloy bogie frame welding, the use of titanium alloys TA2 and TA18, in order to meet the existing frame strength on the basis of its total mass reduced by about 40%, as shown in Figure 1, Figure 2. In the development process of titanium alloy frame, the technical process problems of large deformation in the welding process of titanium alloy side beams and the inability of effective inert gas protection of some welded joints were solved, and the Zbytkové vnitřní napětí svařování bylo po svařování eliminováno vakuovým tepelným zpracováním, takže rámec slitiny titanu splňuje požadavky existujících návrhových indexů a byly akumulovány základní údaje pro další strukturální optimalizaci a návrh následujících snímků titanových slitin.
2.2 TITANIMA BRAZKA
Jako základní součást systému brzdění výkon a funkce brzdového třmenu přímo ovlivňuje stav provozu a kvalitu brzdového systému. Aplikace brzdového třmenu z titanové slitiny může snížit hmotu pod jarou a mezi pružinami, zlepšit kvalitu provozu a zvýšit rezistenci na rzi a korozi; Výkon strukturální pevnosti je stabilnější v prostředí nízké teploty.
Vyvinutá tříbodová brzdová svorka z titanové slitiny je znázorněna na obrázku 3. Hlavní nakládané části, jako je zavěšení, podpěra kusu brány, zavěšená sedadla, hlava válce, trubice pístu, potrubí hlavy válců, jho a páky jsou vyrobeny z slitiny TC4 titanium, s celkovým snížením hmotnosti 17,6 kg. Jednotka brzdové svorky z titanové slitiny byla podrobena testu pevnosti, nízkotlakému a vysokotlakému testu těsnění teploty okolní teploty, zkoušku citlivosti okolní teploty, testu na úpravu primární vůle, zkoušku úpravy maximálního testu a testu na reliéf. Výsledky testu ukazují, že jednotka brzdové svorky titanové slitiny splňuje požadavky funkčního indexu a zároveň prochází testem 1 milionukrát únavového testu a nárazové vibrace. V prostředí -50 stupně nízkoteplotního prostředí, po udržení 48 hodin, jsou upevňové jednotky brzdové brzdové jednotky titanové slitiny normální, což naznačuje, že brzdová svorka z titanové slitiny má silnou odolnost proti nízké teplotě a je vhodná pro aplikaci v alpském prostředí.
2.3 TITANIMOVÝ SLOŽENÝ Transition Hook
Přechodný háček je druh háku používaného k propojení dvou různých typů háčků, aby se zajistilo, že posun lokomotiva bezpečně a plynule přenáší vozidla, která mají být přepracována, a zároveň musí být přechodný háček často načten a vykládán ručně, když je používán. Podle UIC660 nemůže jediná hmotnost přechodového háku překročit 50 kg, ale stávající struktura přechodného háčku je však objemná a těžká, musí ji zacházet s mnoha lidmi současně během nakládání a vykládky, a to také způsobí osobní zranění pro údržbu personálu, pokud je to pro přechod, aby přepnul, aby přepnul záruku, aby přepnul hostinu, aby přepnul záři k záři k záruce, aby přepnul záruku, aby přepnul hook, aby se přepnul záři k zápletce, aby přepnul záři k přechodu na přechod, aby přepnul hook, aby přepnul záři k zápletce.
Navrhněte lehký háček s přechodem titanu, založený na metodě proměnné hustoty s použitím AnsysworkBench v modulu optimalizace tvaru přechodového háku pro optimalizaci topologie, podle topologických optimalizace výsledků titanového přechodu z přechodu s přechodovým háčkem, který je ve srovnání s původním háčkem s přechodem, ve srovnání s původním háčkem s přechodem z E-Class, ve srovnání s původním háčkem, který je ve srovnání s přechodovým háčkem, který je ve srovnání s původním háčkem, který je ve srovnání s původním tahem, ve srovnání s původním háčkem, který je ve srovnání s původním háčkem, který je ve srovnání s přechodovým háčkem z e-špíny, a ve srovnání s původním háčkem, který je oceňován, a ve srovnání s původním háčkem z přechodu na přechod s přechodem z E-Class. Hmotnost výsledných lehkých přechodů z titanového přechodu váží 42,15 kg, což je o 57,98% nižší než původní háček s přechodovým přechodem v e-třídě.
Společnost v China Railway vyvinula přechod z titanového přechodu, jak je znázorněno na obrázcích 4 a 5. Hmotnost háku jednoho modulu je asi 20 kg a celý provozní proces může být dokončen jednou osobou. Během testu zatížení v tahu 750 kN a testu zatížení 850 kN KN k tlaku, tělo háčků nezlomilo, jak je znázorněno na obrázku 6. Po vyložení bylo tělo testováno a zkontrolováno jako celek a nedošlo k žádné zřejmé deformaci nebo poškození všech částí titanového slitiny 10- typu a 13- přechodů typu. Výsledky testů ukazují, že lehký háček s přechodem titanu z titanu má lehký hmotnost, vysoká pevnost a vysoká provozní účinnost a vyhovuje bezpečnostním potřebám současného provozu přechodu, zatímco existuje také proveditelnost další lehké.
Při výrobě kuželu Shenyang Zhongtian Equipment Co., Ltd., přijímá kování titanových desek a procesu formování svařování žebrů Titanium slitiny. Ve srovnání s procesem lití původního ocelového konvexního kuželu má tato metoda dobré formování, vysokou účinnost a dobrý výkon kužele, který byl ověřen testy, aby byl schopen vyhovět potřebám použití.
2.4 Trakční tyč
Středové trakční zařízení se skládá hlavně ze středového trakčního kolíku, sestavy trakční tyče (včetně tyče a jejích dvou konců uzlů gumové kuličky) a spojování šroubů a dalších komponent. Jeho hlavní funkcí je realizovat spojení mezi tělem vozidla a podvozku a realizovat přenos trakční a brzdové síly. Struktura kravaty je jednoduchá, proces formování je relativně jednoduchý, použití materiálu z titanové slitiny k nahrazení nejen k dosažení účinku snižování hmotnosti, zatímco použití formovacího formovacího programu může také zlepšit míru využití materiálu, celkové náklady nebudou mít větší nárůst.
Trakční tyče titanové slitiny společně vyvinuté společností Sifang a Titanium Equipment of China Railway Corporation jsou částečně obrobeny po přijetí formování kování a míra využití materiálu může dosáhnout více než 50%a celková hmotnost se sníží asi o 42%, což je velmi zřejmý účinek snížení hmotnosti.
