動車組輕量化技術

之輕量化材料動車組輕量化技術之輕量化材料0系,1964年100系,1985年普通鋼制車體車體質量比普通鋼質車體減重30%～40%輕量化要求——普通鋼質材料、耐候鋼逐漸被淘汰現代高速動車組使用的輕量化材料主要有：鋁合金、不銹鋼、蜂窩型復合材料、纖維復合增強塑料、玻璃鋼等。圖片展示CRH2動車組頭車車體圖片展示圖片展示ICE動力車體動車組輕量化技術之輕量化材料耐候鋼車體不銹鋼車體鋁合金車體動車組車體結構材質車體結構重量（t）0系耐候鋼（SPA）10.5100系耐候鋼（SPA）10.3200系鋁合金7.5300系鋁合金（大型擠壓型材）6（6.5）日本高速動車組車體結構材質及其重量表動車組輕量化技術之輕量化材料種類主要成分特性主要用途1000系Al>99%強度低、耐蝕性、焊接性好是熱和電的良導體家庭用品、裝飾品、銘牌板、反光鏡、瓶蓋2000系Al、Cu(1.5%-6.0%)耐蝕性、焊接性差，強度可與鋼材匹敵，切削性好飛機部件，機械加工件3000系Al、Mn(1.0%-1.5%)耐蝕性、成形性與純鋁相近，強度稍低鍋、水罐等4000系Al、Si(4.5%-13.5%)用于低熔點的焊接材料建筑外裝、硬釬焊5000系Al、Mg(0.2%-5.5%)強度較高、耐蝕性、焊接性、成形性好建筑、船舶、車輛、機械零件、飲料罐6000系Al、Mg(0.45%-1.5%)Si(0.2%-1.2%)強度、耐蝕性優異，擠壓性能優異結構件、建筑用窗、土木用品、螺栓等7000系Al、Zn(0.5%-6.1%)Mg(0.1%-2.9%)Cu(1.5%-6.0%)耐蝕性、焊接性差，鋁合金中強度最高飛機部件、體育用品、車輛結構件鋁合金性能分析圖片展示圖片展示動車組輕量化技術之輕量化材料系列0系100系200系300系500系材料與結構耐候鋼SPA全焊接結構耐候鋼SPA全焊接結構鋁合金全焊接結構單層鋁合金型材焊接結構單層鋁合金型材+蜂窩板焊接結構車體質量（t）10.510.28.86.35.6車輛空重（t）55.454.258.540.740.0車體重/車輛空重0.190.190.150.160．14鋁合金成為高速動車組車體的主導材料，其優越性表現如下：制造工藝簡單，加工成本不高減重效果好，剛度符合要求耐腐蝕性好，維修費用低外形美觀動車組輕量化技術之輕量化材料

不銹鋼的強度大，有200、300、400Mpa等級或更高的600Mpa等級的，且裝飾性好、不生銹，可比普通碳素鋼車體減重1/3。但由于不銹鋼不易解決車體氣密性問題，故多用于制造200km/h速度等級的高速動車組車體。當前，在高速動車組上主要用于車內承載件和裝飾件。不銹鋼動車組輕量化技術之輕量化材料

蜂窩型復合板材通常由上下面板和蜂窩芯材組成。由于蜂窩芯材密度極小，只有同厚度材料的1/10，故質量輕、剛度大。而且具有優良的隔聲、隔熱性能，在高速動車組的內裝修上得到了廣泛的應用。諸如地板、頂板、間壁、設備艙底板和艙門等。蜂窩型復合材料動車組輕量化技術之輕量化材料纖維復合增強塑料

由于纖維復合增強塑料具有質量輕、強度和硬度極高，以及耐高溫的特點，是極其重要的航空、航天用材料。國外已有用纖維復合增強塑料制造車體、轉向架、制動盤和閘片的高速動車組。可以預見，纖維復合增強塑料是一種高速動車組理想的材料，將來也許會在高速動車組上得到廣泛的應用。中國成功研發超強碳纖維增強塑料動車組輕量化技術之輕量化材料玻璃鋼

玻璃鋼具有耐腐蝕、易成型、質量輕的特點。在高速