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車輛不銹鋼和鋁合金哪個結實

發布時間:2024-07-17 03:07:39

1. 鋁合金和不銹鋼哪個做車身飾條好

國內很多新線車輛段採用上蓋開發模式,如果像以往的做法,採用鋁合金車體,車輛段內必須要設置噴漆庫。車體噴漆對上蓋建築是有影響的,國內目前還沒有上蓋車輛段內設置噴漆庫的做法。因此,本文對不銹鋼車體和鋁合金車體進行對比。
1 材料
新型不銹鋼車體採用超低碳(C<0.03%)的SUS301L車輛專用經濟不銹鋼,通過壓延率的不同分成LT、DLT、ST、MT、HT 5個強度級。SUS301L的改性壓延狀態機械性能代號HT的屈服點在961 N/mm2以上,拉伸強度在1275 N/mm2以上(超過耐候鋼一倍以上)。但其縱向彈性模量(E)卻只有鋼的85%(鋼的E=2.06×105 N/mm2,不銹鋼的E=1.76×105 N/mm2),這意味著不銹鋼車體比同樣結構(當然結構是有很大不同的)的耐候鋼車剛度要小。剛度下降將導致舒適性下降。這就是不銹鋼車體設計時盡量設法增大剛度的原因。
鋁合金車體的主要材料是A1-Mg系(5000系)、A1-Mg-Si系(6000系)和A1-Zn-Mg系(7000系)合金。鋁合金車體的特點是利用鋁的相對體積質量約為普通鋼的1/3這一點來減輕車體自重。鋁合金車體的自重一般可達到普通鋼車體的1/2。鋁合金車體的弱點是鋁的縱彈性模量小,約為普通鋼的1/3,因而往往使車體剛度下降。一般鋁合金車體比普通鋼車體、不銹鋼車體的剛度都要小。這是鋁合金車體設計時加大板厚和盡量加大車體斷面以提高車體抗彎剛度的重要原因。
2 製造工藝
不銹鋼車體結構採用板梁組合整體承載全焊結構。由於使用的板材較薄(車體外板厚0.4~1.2 mm,樑柱厚0.8~3 mm),須採用大量薄板(一般為0.8 mm)軋壓成補強(剛)型材與外板點焊連接形成空腔,藉以提高外板的剛度、強度。這是不銹鋼車的結構特徵之一。為了不降低板材強度和減小變形,應盡量採用點焊。特別是強度級高的材料不允許任何形式的弧焊。樑柱之間採用平面或立體接頭、點焊。板的拼接採用搭接縫焊。採用點焊代替弧焊是不銹鋼車的又一特徵和技術關鍵。近年,由於新工藝的發展,目前最新採用激光焊來取代點焊。
鋁合金車體從結構形式上可分為:板梁、大型開口型材和大型中空閉口型材及其組合形式。
鋁合金車體目前普遍採用的結構是大型桁架式中空型材組焊式(一般採用自動弧焊)。大型中空型材組焊式車體製造時,只需將型材沿車體長度方向對接連續自動弧焊。由於車體零件數量少、焊接工作量少,且容易實現自動化,大大降低了車體製造成本,提高了產品質量。隔音方面,有的在面板、筋板上還貼防震吸音材料,或填充(半填充)聚氨脂泡沫(型材擠壓過程中發泡),大大提高了防震隔音效果。
就製造工藝來說,鋁合金車體比不銹鋼車體要簡單一些。
3 輕量化
鋁合金的比重為2.71 g/cm3,不銹鋼的比重為7.85 g/cm3,雖然鋁合金的比重遠小於不銹鋼,但是鋁合金的抗拉強度較差,鋁合金的抗拉強度為270~310 MPa,而不銹鋼的抗拉強度可達690~930 MPa,是鋁合金的2~3倍。而且,鋁合金的剛度較低,其彈性模量僅為0.71E10N/mm2,而不銹鋼為2.06E10N/mm2,為鋁合金的3倍,因此,為保證地鐵車輛由足夠的承載強度和剛度,鋁合金車輛必須採用大型中空型材及其組合件。為提高鋁合金車體斷面系數,增大抗彎強度,需加大板厚,壁厚為2~6.5 mm,而不銹鋼車體可採用板梁組合整體承載全焊結構,車體的樑柱板厚0.8~3 mm,車體外板厚0.6~1.2 mm,實現車體輕量化(見表1)。 不銹鋼車體基本採用點焊或激光焊工藝,只有很少的部位採用電弧焊,焊接填充材料很少;鋁合金車體完全採用電弧焊工藝,在焊縫處填充了大量的焊接材料,增加了車體自重。
不銹鋼車體一般為非塗裝車體,不存在塗裝材料的重量;鋁合金車體表面塗有聚脂膩子、底漆、面漆等塗裝材料,增加了車體重量。
總體來說,經過輕量化的不銹鋼車體比鋁合金車體重0.5~1 t/輛車。
4 外觀質量
不銹鋼車體在製造過程中雖然不必進行防腐保護,也無需塗漆,但為了提高裝飾性,板材自帶線條或梨皮點狀裝飾。車輛製造廠家可進行適當修飾,或用彩色膠膜裝修,或噴塗水性漆。由於車體表面裝飾大多是原材料帶有的,因此,在焊接前的加工過程中要貼膜保護。因為外牆板很薄(一般為1.5 mm)、很光,對不平度反應過敏,只要有0.2 mm的凹凸,經反光折射,肉眼就感到不舒服;如採用點焊的工藝進行焊接,點焊印子是無法消除的;如採用激光焊工藝進行焊接,焊接點美觀大方。
鋁合金車體的耐腐蝕性能較差,但中空鋁型材平整、挺拔,又可根據用戶要求選擇不同的裝飾和顏色,因此,給人的感覺是莊重、美觀,廣大乘客容易接受。鋁合金車體的另一個不盡人意處就是耐腐蝕性能差,不能像不銹鋼那樣達到不用塗漆的程度。不塗漆的鋁合金車體雖然也有,但用過一段時間後,由於大氣中的腐蝕條件(如水、洗滌劑的作用以及運用環境中與金屬粉塵接觸),表面總會出現面蝕、點蝕、變色,影響美觀,故大部分車都塗漆。
就外觀質量來說,鋁合金外觀較好,但不銹鋼通過最新的工藝採用水性漆也一樣可以達到鋁合金噴漆後的外觀效果。
5 安全性
鋁合金材料的屈服強度為200~260 MPa,不銹鋼材料的屈服強度為345MPa-685 MPa,不銹鋼材料強度明顯高於鋁合金材料,具有更強的承載能力。
鋁合金材料的抗拉強度為270~310MPa,其屈服強度與抗拉強度的比值(簡稱屈強比)僅約0.84,當意外發生時,鋁合金屈服變形後很快就會發生斷裂;不銹鋼材料的抗拉強度為690~930 MPa,屈強比為0.5~0.74,在材料發生屈服變形到斷裂的過程中,材料本身將產生較大的塑性變形,能夠吸收更多的沖擊能量。
不銹鋼車體主要採用點焊工藝,在意外撞擊時,結構將發生類似手風琴的疊縮變形,沿著受力方向,焊點將逐次破壞失效;鋁合金車體採用電弧焊工藝,在意外撞擊時,將會沿焊縫或母材薄弱區整體撕開,這也是為什麼發生意外撞擊時,鋁合金車體更容易發生整車破壞而不銹鋼車體只發生局部變形的主要原因。
不銹鋼的熔點為1500 ℃,鋁合金的熔點為660 ℃,且到300 ℃以上就發軟變形,鋁合金的耐熱性僅是不銹鋼的44%。在發生嚴重火災時,鋁合金車體將會很快熔化掉,帶來災難性的後果。
就安全性來說,不銹鋼車體遠勝過於鋁合金車體。
6 結語
綜上所述,在地鐵車輛選型中,不銹鋼車體與鋁合金車體各有優勢,具體到某一個城市的車輛選型應該綜合考慮以上問題,尤其是要考慮到車體選型對本地產業鏈的影響及本地的人文特色。特別在有些上蓋車輛段,更要從環境角度和人文關懷角度考慮鋁合金和不銹鋼兩種車輛的優劣,再結合經濟、安全、外觀等因素綜合考慮,同一個城市的多條線路在車體選型中應盡量統一,以有利於線網的資源共享。

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3. 鋁合金,碳鋼,不銹鋼這三種哪個更牢固

碳鋼。鋁合金優點是不生銹、不褪色,是一款非常環保的材料,牢固性低。碳鋼和不銹鋼由於在於耐磨性和耐腐蝕性的不同,碳鋼的鉻含量高,不銹鋼含鉻量低,但在不殲脊桐銹鋼在磨損設備中使用時就會磨損很快。碳野返鋼更氏坦堅固耐用牢固,不易磨損。

4. 不銹鋼與鋁合金哪個結實

通常來說鋁合金要輕巧結實一些,因為航天科技中就是使用的新材料和鋁合金。不銹鋼的特點就是硬度大但是有脆性,兒鋁合金輕巧硬度大韌性高時理想的結構性材料

5. 購買罐車不銹鋼和鋁合金材質哪個好

鋁合金可循環利用,再生的鋁合金材料與原始的鋁合金材料在性能方面沒有差別,可反復使用,減少資源浪費和對能源的損耗。
不同材質區別
鋁合金油罐車比同類碳鋼罐車自重輕4.9噸以上,較輕的上部罐體使整車重心降低,車輛行駛更平穩;自重輕減少空載時輪胎磨損,爆胎幾率大大降低;鋁合金材質導電性能好,靜電不易積聚,不會產生瞬間放電;當車輛發生碰撞或傾翻時,可能需要鑽孔取油,鋁合金在鑽孔時不會產生火花,消除了安全隱患。
鋁合金能在表面形成緻密的氧化鋁保護膜,能有效阻止大氣和潮氣侵蝕,從而抗氧化能力強,不會生銹,保證所運輸的油品不受污染。鋁合金罐車比碳鋼更耐用,使用壽命可達15-20年,鋁合金罐車因不會腐蝕,外表光潔、美觀,能夠提升企業形象。
鋁合金油罐車自重輕,有效載荷增加,可以減少運輸次數,節省了燃油,可以減少各種廢氣排放;鋁合金可以經受住大氣和潮氣的侵蝕,外表無須油漆,少了碳鋼保養漆
危化鏢局二手罐車市場

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