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高速列车车体铝型材加工成型技术
发布日期:2018-07-02 作者: 浏览次数:

      本项目研制出2×××、5×××、6×××、7×××系20余种高性能铝合金材料,形成了高速列车车体用铝合金材料体系。开发了三级熔体净化技术和晶粒细化技术,优化了大规格铸锭铸造工艺参数,研发了大规格铸锭的两级均匀化处理工艺,研制出直径达582mm的7×××系硬质铝合金挤压用铸锭。揭示了挤压变形机理及工艺和模具参数对材料流动行为的影响规律,建立了以型材截面流速均方差、挤压温度、挤压力、模具受力与变形最小的模具多目标优化模型及方法,实现了模具结构优化设计,研制出系列大型精密挤压模具,试模次数≤5次,模具寿命≥35t/套。解决了锭坯梯度感应加热、模具氮气冷却、挤压速度调控、温度在线测控等难题,实现了等温挤压;研发了风雾联合精密在线淬火、数字控制拉伸矫直、多辊组合柔性校正等专用设备和技术,建立了铝型材多级时效处理工艺规范,大规格复杂截面铝型材成品率≥62%,高于国际同类技术水平。
      本项目型材低倍组织无缩尾、夹杂、裂纹等缺陷,表面质量优异;尺寸及形状公差精度、力学性能均超过日本及欧洲同类产品水平,型材定尺长度可达25m,最大宽度938mm,最小壁厚1.5mm,同一型材最大壁厚比达5;380km/h高速列车、500km/h高速试验列车底板、侧墙、顶棚装配后尺寸公差带均小于5mm。
      先后为数百列350km/h和380km/h高速列车、1列500km/h高速试验列车研制提供了全部车体型材,开发的500km/h车体型材填补了国内空白,为我国研制更高速度列车车体及型材积累了重要数据;为南车四方、南车浦镇、长春客车等提供了北京机场线、上海/广州/苏州/杭州地铁线、穗莞深等城轨项目用数百列地铁轻轨列车车体型材;研制出半挂载重汽车和船舶用铝型材并获广泛应用;研制出鱼雷发射管管架等军工用高性能铝型材;为西门子、阿尔斯通、庞巴迪、韩国DU等研制了系列高性能大规格复杂铝型材。
      本项目建立了高性能大规格复杂截面铝型材挤压成形制造工艺与装备技术体系,研制出了系列高性能铝型材产品,有力支撑了我国高铁及相关产业的快速发展。本成果获2014年度山东省科技进步一等奖和2015年度国家科技进步二等奖。