高速列车车体铝合金薄壁中空结构件高效铣削加工研究

摘要: 使用高速钢和硬质合金刀具,在采取较大的切削工艺参数组合条件下对6N01-T5铝合金薄壁中空W形型材结构件进行高效铣削加工试验。结果表明: 高效铣削时切削力、切削振动、切削温度幅值变化剧烈; 切削筋板交叉处的切削力可达1 800 N ~ 3 500 N,切削振动振幅是切削单层处的1.6倍,最高切削温度比切削单层处的高出100 ℃; 采用较小的刀具螺旋角可有效降低切削力和切削温度; 对于高速钢刀具来说,M42刀具磨损率极高、粉末冶金波刃刀具极易发生严重黏结磨损,因此都不适合该材料的高效铣削加工; 粉末冶金非波刃刀具容易发生刃口或刀尖大面积崩刃,刀具寿命偏低; 硬质合金刀具具有较好的适应性,但涂层刀具容易发生涂层过早剥落,并未体现特殊优势; 在各种冷却条件下,低温气动喷雾射流冲击冷却的效果最佳,与干切相比,前者可使切削振动振幅降低30%、切削温度降低80 ℃、刀具寿命提高近一倍; 加工表面缺陷主要有表面挤压塑性变形和隆起、鱼鳞状挤压、毛刺、筋板打断等。

基于深度学习的列车车轴缺陷超声检测

摘要:针对列车车轴超声检测中缺陷(特别是微小缺陷)检出率和检测效率低的问题,提出了一种基于深度学习的列车车轴缺陷超声检测方法,在YOLO v5s网络的基础上,改进特征提取层结构并加入SE注意力机制,采用实际车轴检测数据、CIVA仿真数据和GAN生成式数据构建了数据集,并进行了验证试验。试验结果表明,通过增加仿真数据和GAN生成式数据样本,所提方法在提高实际车轴超声检测缺陷检出率的同时,可有效检出微小车轴缺陷,其检出率可达99. 25%,具有较高的应用价值和前景。

高速动车车轴的国产化应用

摘要:通过对国内外高速动车车轴钢进行系统研究,摸索出了一套成熟的车轴钢生产工艺,及车轴钢微合金化的强化机制,并通过批量化生产实验,得到了一套成熟的冶炼、加工工艺,为今后高速动车车轴钢完全国产化提供了数据参考和理论支撑。

镁合金在轨道交通领域的应用

摘要:镁合金作为21 世纪绿色工程材料,在航空航天、国防军工、轨道交通等领域具有十分巨大的应用潜力。通过分析镁合金特点,介绍了镁合金加工技术的发展和新型阻燃镁合金、高强度大规格镁合金型材在轨道交通领域的应用现状及面临的技术瓶颈。新型阻燃镁合金材料及大规格镁合金型材制备加工技术研发能够助力我国轨道交通的轻量化。镁合金从非主要承载零件到主要承载零件的应用将是轨道交通车辆轻量化升级的关键。

城市轨道交通车辆轻量化设计研究

摘要: 介绍了城市轨道交通车辆轻量化设计的技术路线,论述了城市轨道交通车辆轻量化设计的三大关键技术: 系统集成、使用轻量化材料、结构轻量化优化。从制动模块集成和能耗记录系统两方面介绍了城市轨道交通车辆的轻量化系统集成,从碳纤维复合材料、聚碳酸酯材料、铝箔复合板、铝合金材料等方面论述了轻量化材料在城市轨道交通车辆中的应用,从车体结构、内装设备、车钩缓冲器、紧急疏散门四方面分析了城市轨道交通车辆结构的轻量化优化问题。

预氧化碳纤维增强受电弓碳滑板材料的研究

摘要:利用预氧化碳纤维(OPF)和沥青、焦炭等为原料,采用热压、焙烧等工艺制备预氧化碳纤维增强受电弓碳滑板;研究不同OPF含量受电弓碳滑板导电导热以及力学性能;利用扫描电镜(SEM)、偏光显微镜(POM)、X射线衍射仪(XRD)等仪器对复合材料内部结构进行观察。结果表明:滑板材料性能的提升与OPF/沥青间的共碳化界面以及界面处与基体中的微晶网络形成有关。OPF质量分数为1.5% 的复合材料具有较好的导电导热以及力学性能,电导率和导热系数分别为279.33S/cm 和3.37W/(m·K),抗压强度和抗折分别为155.00、48.85MPa,且符合受电弓碳滑板性能要求。

高速列车用铝合金晶粒细化技术研究现状

摘要:高铁运输对轻量化和节能降耗的要求不断提高,其对高性能铝合金材料的需求日益增加。细化晶粒是同时提升铝合金强度和塑性,改善其综合性能的重要技术手段。介绍了铝合金在高速列车上的应用现状,包括主要使用的铝合金牌号、形式以及应用场景。按照化学细化法、工艺细化法和物理细化法的分类方式对现有的铝合金晶粒细化方法进行了综述。重点针对晶粒细化剂的研究现状进行了分析,介绍了其制备工艺和细化机理,并提出了存在的问题和进一步提升细化剂性能的建议。

轨道车辆用复合材料无损检测技术概述

摘要:介绍了复合材料在轨道车辆上的应用现状,分析了复合材料的缺陷形式及检测难点,结合国内外复合材料无损检测研究现状,针对轨道车辆复合材料进行了相控阵超声、2D阵列超声和空气耦合超声的检测试验,分析了不同检测技术的适用性,提出借鉴现有航空、军工行业先进材料无损检测技术应用经验,建立轨道车辆复合材料无损检测技术标准体系的建议。

珠光体型高铁车轮钢的研究进展

摘要:珠光体钢具有高强度和优异的耐磨性,广泛应用于铁路车轮。首先总结了目前我国高速动车组车轮的应用现状、轮辋强韧性水平及主要损伤形式;其次,结合350 km/h自主化高铁车轮钢的研发思路从珠光体组织及夹杂物改性控制方面重点介绍了轮辋材料强韧化机理及超高周疲劳性能的研究进展;最后,从冶金与材料学角度提出了未来更高时速高铁车轮用钢的发展思路。

新型环路相变热管散热器在模块设计中的应用

摘要:阐述了新型环路相变热管散热器研发设计的背景及意义,并以高压大电流功率模块的电路拓扑、构成及主要技术参数为设计输入。首先对新型环路相变热管散热器的结构、换热原理及技术优势进行深入研究与分析;其次采用Flotherm 仿真软件进行了满载工况下散热基板、IGBT 模块及流场云图的温度场仿真;最后通过搭建联调试验平台,进行温升试验,验证了该设计方案的正确性、可行性、性能优越性。该新型散热器在轨道交通领域牵引功率模块的成功运用,突破了兆瓦级牵引功率模块一般只能采用水冷冷却方式的局限性。