在穩(wěn)增長的大背景下，軌道交通領(lǐng)域基建用材及發(fā)展方向成為聚焦重點(diǎn)，將成為一個(gè)新的標(biāo)準(zhǔn)需求列。國聯(lián)云行業(yè)播針對(duì)冶金這一行業(yè)不同維度展開相關(guān)直播講座，旨在打通上下游產(chǎn)業(yè)鏈，實(shí)現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈資源的互通互補(bǔ)，解決企業(yè)應(yīng)用發(fā)展難題，產(chǎn)業(yè)聯(lián)動(dòng)，共促發(fā)展。
2020年5月15日，平臺(tái)邀請(qǐng)到北京交通大學(xué)教授/材料與精益成型研究所所長韓建民來到直播現(xiàn)場，為觀眾代表帶來“軌道交通關(guān)鍵金屬材料”的相關(guān)內(nèi)容講解。
韓教授長期從事軌道交通關(guān)鍵零部件的研發(fā)、服役行為和失效分析、計(jì)算機(jī)模擬分析等科研和教學(xué)工作。主持和參加了自然基金、“863”、科技支撐等國家、省部級(jí)和橫向科研項(xiàng)目共計(jì)100余項(xiàng)。發(fā)表論文100余篇，獲發(fā)明專利8件。開發(fā)的合金鋼15號(hào)車鉤、奧貝球鐵襯套、制動(dòng)盤、構(gòu)架和車體焊接模擬技術(shù)、接觸網(wǎng)鋁合金零件微弧氧化防腐技術(shù)等已得到推廣應(yīng)用。曾被授予鐵道部青年科技拔尖人才、教育部青年骨干教師、北京市優(yōu)秀青年教師等榮譽(yù)稱號(hào)。
直播伊始，韓教授簡要介紹了我國軌道交通的狀況和發(fā)展，提出軌道交通材料主要是非量大面廣的零部件材料，市域交通和車輛及城際交通和車輛將成為未來軌道交通的加力發(fā)展領(lǐng)域。
目前我國軌道交通材料生產(chǎn)廠家主要有鞍鋼、攀鋼、包鋼、武鋼和邯鋼等五家，總計(jì)有7條鋼軌萬能軋制生產(chǎn)線，年生產(chǎn)能力超500萬噸，我國鋼廠均可生產(chǎn)100m長定尺鋼軌，高速鋼軌為200米。鋼軌可按單重、斷面、強(qiáng)度級(jí)別、化學(xué)成分及供貨狀態(tài)等分為不同的類別。韓教授對(duì)此進(jìn)行一一介紹。針對(duì)重載鐵路用貝氏體鋼軌，世界范圍熱點(diǎn)研究成果，我國也取得了重要進(jìn)展。
鋼軌的生產(chǎn)流程與平常鋼材加工無太大區(qū)別，有幾個(gè)方面需特別注意。可通過熱處理和合金化兩種方法對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)化。鋼軌在線監(jiān)測方法為有超聲波探傷、渦流探傷、激光輔助平直度自動(dòng)檢測、鋼軌幾何尺寸自動(dòng)檢測等四種。
道岔、曲線、接頭并稱為軌道的三大薄弱環(huán)節(jié)。道岔是一種使機(jī)車車輛從一股道轉(zhuǎn)入另一股道的線路連接設(shè)備。在此，韓教授講解了單開道岔的轍叉材料經(jīng)典的高錳叉及新型貝氏體鋼的材料特點(diǎn)、成分、組織、水韌處理、生產(chǎn)方法等。
我國鐵路機(jī)車、動(dòng)車組、客車、貨車上約有幾百萬個(gè)車輪、輪箍在運(yùn)營中。車輪包括輾鋼和鑄鋼兩種，不同材料生產(chǎn)工藝有不同特點(diǎn)。輾鋼輪成產(chǎn)流程需要激光測量、淬火、立式軋機(jī)、環(huán)件扎機(jī)等工藝注意，鑄鋼車輪生產(chǎn)工藝采用石墨或者石墨與砂襯組合經(jīng)特殊設(shè)計(jì)的鑄造模型。
車軸可采取轉(zhuǎn)爐冶煉、軋制工藝路線和電爐冶煉、軋制工藝路線兩種，從模鑄鋼錠到車軸鋼坯的壓延比不小于6。在供貨方面，韓教授分析了鐵路機(jī)車車軸、鐵路貨車車軸、鐵路客車車軸、高速動(dòng)車組車軸的材料及供應(yīng)商。
普通客車、貨車、機(jī)車軸承與動(dòng)車組軸承材料是各不相同的。韓教授主要介紹了車組轉(zhuǎn)向架軸箱軸承及軸承材料、制造工藝，包括材料、軸承材料冶煉及坯料生產(chǎn)方法、成型及熱處理等流程。
當(dāng)列車速度≧120KM/H，就要將閘瓦制定改為盤形制動(dòng)。盤形制動(dòng)元件包括制動(dòng)盤和閘片，分軸裝和輪裝二種，韓教授用統(tǒng)計(jì)圖的方式，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)條件規(guī)定，向觀眾代表直觀展示了什么速度用什么材料。
客車、貨車、高鐵和地鐵等所用車鉤型號(hào)是不同的，有柴田式 、 Schafenberg型、BSI-COMPAC型等主要品種，客貨車鉤AAR鑄鋼材料標(biāo)準(zhǔn) M-201-92，韓教授還展示了各種車鉤的圖片，其重要生產(chǎn)方法有水玻璃砂鑄造、熔模鑄造（車鉤小件）兩種。
構(gòu)架是轉(zhuǎn)向架核心關(guān)鍵部件，主體呈H型，由兩個(gè)側(cè)梁、橫梁、縱向連接梁、空氣彈簧支承梁及其他附件構(gòu)成，有部件加工、拼焊后整體加工兩種生產(chǎn)方式。不同系列客車和地鐵列轉(zhuǎn)向架構(gòu)架材料牌號(hào)不同，韓教授在直播授課過程中，都一一介紹到。
車體構(gòu)成包括底架、側(cè)墻、端墻及車頂，材料發(fā)展目標(biāo)：強(qiáng)度滿足要求、防腐、減重、價(jià)格合適。客車及部分地鐵大部分使用普通碳素鋼，牌號(hào)Q235-A，貨車使用耐候鋼-Q235NH，比含銅鋼至少延長壽命0.5倍，地鐵車輛、CRH5系動(dòng)車組使用不銹鋼材料，通常用奧氏體系不銹鋼的SUS301L、SUS304兩種。
“60年代建設(shè)電氣化鐵路，2000年建設(shè)客運(yùn)專線；截止到2019年12月底，我國鐵路里程13.9萬公里以上，電氣化里程10萬公里，其中高鐵3.5萬公里?！表n教授總結(jié)到，其中每公里電氣化線路需150導(dǎo)線約3噸，價(jià)格為8萬元/噸，接觸網(wǎng)導(dǎo)線材料大都為銅合金，目前中國銅合金導(dǎo)線的種類和生產(chǎn)水平不低于國外。另外，韓教授還介紹了鋁合金輕量化及車輛鋁合金零部件的多種鑄造材料。
縱觀此次直播，韓教授在對(duì)我國軌道交通的狀況和發(fā)展基礎(chǔ)上，闡述了軌道交通材料的特點(diǎn)及發(fā)展方向。針對(duì)軌道交通關(guān)鍵金屬材料，介紹了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)條件、材料生產(chǎn)和部件成形技術(shù)、國內(nèi)供貨狀況以及存在的問題。報(bào)告中結(jié)合鋼軌、車輪、車軸、軸承、制動(dòng)盤、轉(zhuǎn)向架構(gòu)架、車鉤、車體、接觸網(wǎng)導(dǎo)線及零件、鋁合金輕量化等關(guān)鍵部件，具體介紹了有關(guān)材料的關(guān)背景、關(guān)鍵技術(shù)和研發(fā)情況。
在最后，國聯(lián)云行業(yè)直播COO崔麗麗表示：“國聯(lián)云行業(yè)直播將繼續(xù)推動(dòng)綠色發(fā)展，加快先進(jìn)鋼鐵復(fù)合材料應(yīng)用，助力鋼鐵強(qiáng)國的建設(shè)?！蓖ㄟ^國聯(lián)云直播數(shù)據(jù)可看到，約有40%的觀眾代表通過電腦端觀看本次直播，在5G及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的新基建下，我們獲取知識(shí)的方式將更加多樣化。請(qǐng)持續(xù)關(guān)注“國聯(lián)云”小程序及公眾號(hào)、“冶金工業(yè)”公眾號(hào)，最新課程、直播回放、講師解答將在此公布，讓我們相約下期課程。
