1、前言
和諧號CRH6型城際動車組是我國第一款城際動車組，分為時(shí)速200和160公里兩款車型，均為4動4托編組列車。其中時(shí)速200公里列車，座席定員為557人，滿載1488人;時(shí)速160公里列車，座席定員為1514人，滿載2010人。約為干線同速度等級、同編組形式動車組的2倍多，并大于B型地鐵運(yùn)能，且兼具動車組和地鐵列車的雙重優(yōu)勢，具有快速啟動與停車、安全可靠、高舒適性、節(jié)能環(huán)保等眾多優(yōu)點(diǎn)。既可以實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)營、大載客量，又可以滿足城市群之間短站間距的運(yùn)用需求。
該城軌列車結(jié)合軌道車輛輕量化的要求，主體車廂采用22款鋁合金特種型材焊接（詞條“焊接”由行業(yè)大百科提供），每節(jié)車廂尺寸為24.5×3.3×3.86m，車體斷面如圖1所示。
此列車用型材生產(chǎn)難度大，技術(shù)要求高。其斷面形狀復(fù)雜，還兼具大斷面、型材長(24.5m)、薄壁、扁寬、壁厚差大等特點(diǎn)，而且對力學(xué)性能、焊接性能、抗腐蝕性能、尺寸精度（詞條“精度”由行業(yè)大百科提供）和外觀質(zhì)量等都要求有優(yōu)異的數(shù)據(jù)指標(biāo)，部分型材斷面如圖2所示。制造此列車車體用鋁合金型材，除需要配備大型熔鑄設(shè)備和擠壓力大于80MN高精密擠壓裝備外，還必須控制好一系列工序的生產(chǎn)技術(shù)工藝條件。下面結(jié)合我公司承擔(dān)的2011年廣東省教育部產(chǎn)學(xué)研結(jié)合項(xiàng)目(項(xiàng)目編號：2011A090200104)，對和諧號CRH6城軌列車用鋁合金型材生產(chǎn)技術(shù)要點(diǎn)述論如下。
2、生產(chǎn)試驗(yàn)過程
試驗(yàn)采用同水平熱頂鑄造法及其透氣磚氣體精煉法生產(chǎn)A6N01和A7N01合金鑄棒，對鑄棒進(jìn)行均質(zhì)處理后車皮，并在90MN和36MN擠壓配套設(shè)備上進(jìn)行擠壓和在線淬火，型材經(jīng)一定時(shí)間的自然時(shí)效后進(jìn)行人工時(shí)效處理。
2.1試驗(yàn)用材料
擠壓試驗(yàn)用材料為熔鑄生產(chǎn)的型號與規(guī)格為Ф494mm-A6N01及Ф320mm-A7N01兩種鑄棒，A7N01合金主要用于邊梁結(jié)構(gòu)，共3款型材，
其余為A6N01合金。根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際需要，對日本標(biāo)準(zhǔn)JISH 4100中的這兩種合金成分進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，具體如下表1所示。
2.2試驗(yàn)主要設(shè)備
(1)熔鑄配套設(shè)備
鑄棒生產(chǎn)采用25噸熔鑄爐（詞條“熔鑄爐”由行業(yè)大百科提供）及同水平熱頂鑄造機(jī)，其主要配套設(shè)備有：
①爐溫自動控制系統(tǒng);
②鋁熔煉在線凈化除氣系統(tǒng);
③透氣磚氣體攪拌系統(tǒng);
④陶瓷過濾器;
⑤在線測氫儀;
⑥50噸位均質(zhì)爐。
(2)擠壓配套設(shè)備
型材擠壓使用的是90MN擠壓機(jī)和36MN擠壓機(jī)，其配套設(shè)備有：
①快速工頻感應(yīng)加熱爐(梯度加溫);
②先進(jìn)在線淬火裝置;
③雙牽引機(jī);
④500噸拉伸（詞條“拉伸”由行業(yè)大百科提供）矯直機(jī);
⑤多功能整形機(jī);
⑥30米長時(shí)效爐。
2.3 工藝技術(shù)參數(shù)
由于列車型材對強(qiáng)度、抗疲勞、抗腐蝕等要求高，因此鑄棒時(shí)必須保證爐內(nèi)合金高度合金化。而在制定模具（詞條“模具”由行業(yè)大百科提供）設(shè)計(jì)及擠壓工藝時(shí)，除保證產(chǎn)品的成品率外，還需保證產(chǎn)品的尺寸精度和綜合力學(xué)性能等技術(shù)指標(biāo)要求。因此，在生產(chǎn)中，對熔鑄、擠壓和時(shí)效工藝都有嚴(yán)格的要求，具體執(zhí)行的工藝技術(shù)要求如表2～表4所示：
3、試驗(yàn)結(jié)果與討論
3.1鑄棒低倍試驗(yàn)結(jié)果
對合金鑄棒取樣做低倍檢查，澆口晶粒度1級，底部1～2級，邊部深5～10mm局部有2級晶粒，無其它缺陷。擠壓前對其進(jìn)行車皮處理，性能指標(biāo)滿足列車型材擠壓生產(chǎn)需求。試樣低倍照片見下圖3～圖4所示：
3.2力學(xué)性能試驗(yàn)結(jié)果
型材試樣力學(xué)性能試驗(yàn)結(jié)果如表5所示：
3.3維氏硬度及彎曲試驗(yàn)
型材試樣維氏硬度及彎曲試驗(yàn)結(jié)果如下表6：
3.4型材金相試驗(yàn)結(jié)果
(1)A6N01型材樣品金相試驗(yàn)結(jié)果
低倍組織：樣品檢測面上未見粗晶環(huán)，未見裂紋（詞條“裂紋”由行業(yè)大百科提供）、縮尾、光亮晶粒、非金屬夾雜、外來金屬夾雜、白斑及化合物等點(diǎn)狀缺陷，低倍晶粒度相當(dāng)于GB/T 3246.2-2012的一級。
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