Demiryolu Transit, güvenli, konforlu, çevre dostu ve enerji tasarrufu sağlayan yeşil bir ulaşımdır, Çin'in toplu taşımacılığının önemli bir parçasıdır. Demiryolu taşıma inşaatı ölçeği yıla kadar genişliyor, operasyon ağı artıyor, enerji tüketimi dramatik bir şekilde artıyor, demiryolu geçişindeki çekiş enerji tüketimi toplam güç tüketiminin yaklaşık% 30'unu oluşturuyor, eğer araç ağırlığı% 10 azalırsa, enerji tüketimi% 6 ila% 8 azalabilir.
Demiryolu geçişinin inşasını şiddetle teşvik ederken, "14. Beş Yıllık Plan" Demiryolu Transit Ekipmanları Endüstrisi de geliştirme fırsatlarının hızla büyümesinde yer almaktadır. Yeni malzemelerde, yeni teknolojilerde ve yeni tekniklerde, özellikle hafif ekipman, spektrum, yüksek hızlı ağır hizmet ve yeşil akıllı yönde, daha acil ihtiyaçlarının geliştirilmesi. Titanyum alaşımı, düşük yoğunluğu, yüksek spesifik mukavemeti, iyi kaynaklanabilirlik ve iyi korozyon direnci nedeniyle, demiryolu taşımacılığı endüstrisinin odağı olmuştur ve ilgili ürünlerin ve yerleşik uygulamaların titanyum alaşımının fizibilite çalışmasını yavaş yavaş gerçekleştirmiştir.
21 Nisan 2022'de Çin'in yeni Fuxing Yüksek Hızlı Entegre Teftiş Treninin bağımsız araştırması ve geliştirilmesi, saatte 870 km'lik göreceli bir randevu hızına ulaştı ve Ulusal Bilim ve Teknoloji Projesi'nin "14. Beş Yıllık Projesi" nin "14. Beş Yıllık Planı" Planlamasını işaretleyen parlak çizgi randevus hızı yarattı. Plan "tüm hızıyla devam etti. CR400'den CR450'ye, hız 50 km\/s arttırılır, bu da malzemelerin güvenliği, mukavemeti ve hafifliği üzerinde daha yüksek gereksinimler ortaya çıkarır.
1 Titanyum Alaşım Özellikleri
Titanyum ve titanyum alaşımları, havacılık, deniz silahları, kimya endüstrisi ve deniz yapısında mükemmel kapsamlı mekanik özelliklere ve "havanın metali", "deniz metali", "üçüncü metalin yükselişi" olarak bilinen çok çeşitli uygulamaların diğer yönlerine sahiptir. Üçüncü Metal ".
Titanyum ve titanyum alaşımlarının performans avantajları aşağıdaki gibidir.
(1) Düşük yoğunluk, yüksek spesifik mukavemet (mukavemet ve yoğunluk oranı). Titanyum alaşımının yoğunluğu yaklaşık 4.5 g\/cm3'tür ve spesifik mukavemet ilk metalde bulunur. Daha yüksek spesifik mukavemet, karşılık gelen yapısal mukavemet karşılandığında, malzemenin kütlesi ne kadar hafiftir, bu da yapısal tasarımın daha kompakt olmasını ve yapının ağırlığının önemli ölçüde azaltılmasını sağlar ve böylece ekipmanın güvenliğini artırır.
2) İyi Kaynaklanabilirlik. Titanyum alaşımı, TIG kaynağı, lazer kaynağı ve elektron ışını kaynağı ve diğer kaynak yöntemleri için uygundur, kaynağın mukavemeti, kaynak kusurları gibi substratın mukavemetinin% 90'ından fazlasına ulaşabilir, ikincil kaynak ile onarılabilir.
3) İyi korozyon direnci. Titanyum ve titanyum alaşım yüzeyinin bir oksit filmi oluşturulması kolaydır ve aşındırıcı değildir ve iyileşme kabiliyetinden sonra membran kırılır. Nemli atmosfer ve deniz suyu ortamında çalışan korozyon direnci paslanmaz çelikten çok daha iyidir. Bu nedenle, titanyum alaşımı kullanımı kaplama olmadan korunabilir.
(4) Mükemmel yorgunluk direnci. ABD Stratejik Keşif Uçak SR -7 l Uçak gövdesinin titanyum alaşım yapısını, 30 uçuş yüksekliği, 000 m, ses hızının maksimum hızının, 1966'da hizmete başladı, 1998'de 32 yıllık hasar içinde hizmette kalıcı olarak hizmet vermeye başladı.
(5) Tercihen karbon fiber önceden gömülmüş parçalar olarak kullanılan kompozit malzemelerle iyi uyumluluk. Havacılık endüstrisinin gelişimi ile, titanyum alaşımının yüksek spesifik mukavemeti, korozyon direnci, karbon fiber takviyeli kompozitler (CFRP) küçük bir özgül ağırlık, iyi sertlik ve mukavemet vb. Vardır, bu nedenle bu 2 malzeme havacılık endüstrisinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Havacılık endüstrisindeki kompozit malzemelerin çok sayıda uygulamasıyla, titanyum alaşımı miktarı da kademeli olarak artmaktadır. Diğer metallerle karşılaştırıldığında, titanyum alaşımları kompozitlerle daha uyumludur ve uçağın bazı bölgelerindeki çelik ve alüminyum alaşımlarının yavaş yavaş yerini aldı.
Raylı araçların hafifliği artan gereksinimi ile, araba gövdesi, boji çerçevesi, sürücü odası ve ekipman bölmesi vb. Gibi demiryolu taşıma ekipmanlarına karbon fiber kompozitlerin uygulanması yavaş yavaş artmaktadır. Önceden gömülü parçalar için yaygın olarak kullanılan malzemeler alüminyum alaşım, titanyum alaşımı ve demir-nikel alaşımdır. Önceden gömülü metal yapısal parçaların karbon fiber ile potansiyel farkın neden olduğu mukavemet, hafif, termal stabilite ve elektrokimyasal korozyon göz önüne alındığında, önceden gömülü parçalar olarak titanyum alaşımı tercih edilmelidir.
Mevcut araştırma durumunda 2 raylı taşıma araçlarında titanyum alaşımı
2.1 Titanyum Alaşımlı Boji Çerçevesi
Bogie, demiryolu araçlarının en önemli bileşenlerinden biridir ve doğrudan araç işletimi, güç performansı ve sürüş güvenliği ile ilgili olan demiryolu araç yürüyüşünün işlevini gerçekleştirir. Bogie Frame, genellikle yan kirişler, çapraz kirişler ve ilgili ekipmanların kurulumu için gerekli olan süspansiyon montajları dahil olmak üzere boji parçalarının montajı için taşıyıcıdır. Titanyum alaşımlı boji çerçevesinin kullanımı, vagonun seyahatinin işlevini gerçekleştirebilir. Titanyum alaşım çerçevesinin kullanımı, yüksek mukavemetli, hafif boji yapısını gerçekleştirebilir, yaysız kütleyi ve baharlar arası kütleyi azaltabilir ve daha sonra tekerlekler ve raylar arasındaki kuvveti iyileştirebilir ve boji yapısının güvenliğini ve operasyonel güvenilirliğini artırabilir.
Bir titanyum alaşım boji çerçeve kaynağında, Titanyum alaşımlarının TA2 ve TA18 kullanımı, mevcut çerçeve gücünü, Şekil 1'de gösterildiği gibi, yaklaşık%40 azaltılmış toplam kütlesini karşılamak için, titanyum alaşım çerçevesinin geliştirme sürecinde, etkili bir şekilde korunma ve interfiklerin geliştirilebilirlik problemleri, titanyum alaşımı ve bazı kaynağın korunma problemleri, bazı titanyum alaşım sürecinde ve bazı titanyum alaşım sürecinde, bazı titanyum alaşım sürecinde ve bazı titanyum sürecinde, bazı titniyum süreçlerinde ve bazı titanyum sürecinde ve bazı titanyum sürecinde, bazı titniyum süreçleri ve bazı titanyum süreçleri ve bazı titanyum süreçleri ve bazı titniyum süreçleri ve bazı titniyum süreçleri ve bazı titniyum süreçleri ve bazı titniyum süreçleri, Kaynağın artık içsel stresi, kaynaktan sonra vakum ısıl işlemi ile ortadan kaldırıldı, böylece titanyum alaşım çerçevesi mevcut tasarım endekslerinin gereksinimlerini karşılıyor ve sonraki titanyum alaşım çerçevelerinin daha ileri yapısal optimizasyonu ve tasarımı için temel veriler birikti.
2.2 Titanyum Fren Kelepçesi
Fren sisteminin temel bir bileşeni olarak, fren kaliperinin performansı ve işlevi, fren sisteminin çalışma durumunu ve kalitesini doğrudan etkiler. Titanyum alaşımlı fren kaliperinin uygulanması, bahar altı ve baharlar arası kütleyi azaltabilir, çalışma kalitesini artırabilir ve pas ve korozyon direncini artırabilir; Yapısal mukavemet performansı düşük sıcaklık ortamı altında daha kararlıdır.
Geliştirilen titanyum alaşımlı üç noktalı fren kelepçesi Şekil 3'te gösterilmektedir. Asma, kapı parçası desteği, asılı koltuk, silindir kapağı, piston tüpü, silindir başı kanalı, boyunduruk ve kol gibi ana yüklü parçalar, toplam ağırlık azalması 17.6 kg ile yapılmıştır. Titanyum alaşım fren kelebeği ünitesi, kuvvet testi, düşük basınç ve yüksek basınçlı ortam sıcaklık sızdırmazlık testi, ortam sıcaklık duyarlılığı testi, birincil boşluk ayar miktarı testi, maksimum boşluk ayar miktarı testi ve tahliye temizleme testine tabi tutuldu. Test sonuçları, titanyum alaşım fren kelebeği ünitesinin fonksiyonel endeks gereksinimlerini karşıladığını ve aynı zamanda 1 milyon kat yorgunluk testi ve şok titreşim testini geçtiğini göstermektedir. -50 derece düşük sıcaklıklı ortamda, 48 saat tutulduktan sonra, titanyum alaşım fren kelepçesi ünitesi tüm fonksiyonlar normaldir, bu da titanyum alaşım fren kelepçesinin güçlü düşük sıcaklık direncine sahip olduğunu ve alpin ortamında uygulama için uygun olduğunu gösterir.
2.3 Titanyum alaşım geçiş kancası
Geçiş kancası, iki farklı kanca türünü bağlamak için kullanılan bir tür kanca, büzme lokomotifinin elden geçirilmesi için güvenli ve sorunsuz bir şekilde aktarılmasını sağlamak ve aynı zamanda geçiş kancasının kullanıldığında sıklıkla yüklenmesi ve boşaltılması gerekir. UIC660'a göre, geçiş kancasının tek ağırlığı 50 kg'ı aşamaz, ancak mevcut geçiş kancası yapısı hacimli ve ağırdır, yükleme ve boşaltma sırasında birçok kişi tarafından aynı zamanda, taşıma kancasının güvenliği altında, geçiş kancasının güvenliği altında, bu nedenle, taşma kancasının güvenliği altında, gerekli olduğu için kişisel yaralanmalara neden olur, bu nedenle, bir tasarımın öngörülmesi, gereklidir, bu nedenle, gereklidir, gereklidir, bu nedenle, ışık tutulması için, gereklidir, bu nedenle, bir şekilde, gereklidir, bu nedenle, ışık tutulması için gereklidir, bu nedenle, bir şekilde, gereklidir.
Hafif bir Titanyum geçiş kancası, ansysworkbench'i kullanan değişken yoğunluk yöntemine dayanarak, topoloji optimizasyonu için geçiş kancasının şekil optimizasyon modülünü kullanan hafif yapısal tasarımı, hafif yapısal yapısal tasarım için topoloji optimizasyonu kancasının, hafif titanyum alaşım geçiş kancasının, orijinal e-klasik geçiş kancasının 42.15 kg ile karşılaştırıldığında, orijinal e-klasik geçiş kancasının orijinal e-küme kancasına kıyasla, orijinal e-Class geçiş kancası için. Ortaya çıkan hafif titanyum alaşım geçiş kancası, orijinal e-dereceli çelik geçiş kancasından% 57.98 daha az olan 42.15 kg ağırlığındadır.
Çin Demiryolu'ndaki bir şirket, Şekil 4 ve 5'te gösterildiği gibi bir titanyum alaşım geçiş kancası geliştirmiştir. Tek bir modül kancasının ağırlığı yaklaşık 20 kg'dır ve tüm işlem işlemi bir kişi tarafından tamamlanabilir. 750 kN gerilme yük testi ve 850 kN'si sıkıştırıcı yük testi sırasında, kanca gövdesi, Şekil 6'da gösterildiği gibi kırılmamıştır. Boşaltıldıktan sonra, kanca gövdesi bir bütün olarak test edilmiştir ve denetlenmiştir 10- tipi ve {{{{{{{{{{{{{{{{{{{{7} tip geçiş kancaları. Test sonuçları, hafif titanyum alaşım geçiş kancasının ağırlık hafif, mukavemetli ve operasyonel verimlilik bakımından yüksek olduğunu ve mevcut geçiş kancası operasyonunun güvenlik ihtiyaçlarını karşıladığını gösterirken, daha fazla hafif fizibilite de vardır.
Titanyum alaşım metro geçiş konisi üretiminde, Shenyang Zhongtian Equipment Manufacturing Co., Ltd. Orijinal çelik dışbükey koninin döküm işlemi ile karşılaştırıldığında, bu yöntem iyi kalıplama, yüksek verimlilik ve iyi koni performansına sahiptir, bu da kullanım ihtiyaçlarını karşılayabilmek için testlerle doğrulanmıştır.
2.4 Çekiş Çubuğu
Merkez çekiş cihazı esas olarak orta çekiş pimi, çekiş çubuğu düzeneği (çubuk ve lastik bilyalı eklem düğümlerinin iki ucu dahil) ve cıvatalar ve diğer bileşenlerden oluşur. Ana işlevi, araç gövdesi ve boji arasındaki bağlantıyı gerçekleştirmek ve çekiş ve frenleme kuvvetinin iletimini gerçekleştirmektir. Bağlantı çubuğu yapısı basittir, kalıplama işlemi nispeten basittir, sadece ağırlık azaltmanın etkisini elde etmek için titanyum alaşım malzemesinin kullanılması, kalıp dövme kalıplama programının kullanımı da malzemenin kullanım oranını iyileştirebilir, aynı zamanda genel maliyet daha büyük bir artış olmayacaktır.
China Railway Corporation'ın Sifang ve Titanyum Ekipmanları tarafından ortaklaşa geliştirilen titanyum alaşım çekiş kravat çubukları, kalıplama kalıplama benimsedikten sonra kısmen işlenir ve malzeme kullanım oranı%50'den fazla ulaşabilir ve toplam ağırlık yaklaşık%42 oranında azaltılır, bu da ağırlık azaltmanın çok açık bir etkisidir.
