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。

机车 2024年11月04日 1 点赞 0 评论 84 浏览

表面超声滚压工艺参数对车轴钢表面性能的影响

摘要：通过研究表面超声滚压不同加工参数对DZ2车轴钢表面完整性及表面性能的影响规律，为DZ2车轴钢超声表面滚压处理选取最优工艺方案。研究结果表明：通过超声表面滚压处理后，DZ2试样的表面状态得到改善，表面性能得到大幅度提高。试样表面粗糙度降低，表面显微硬度增加，轴向表面残余提升；周向的表面残余应力变化幅度较小。表层出现明显的塑性流变，同时表层组织中发生铁素体晶粒的拉长以及渗碳体的碎化现象。不同的工艺参数对材料表面状态影响不同，随着主轴转速的增加，表面粗糙度值逐渐减小，表面轴向残余应力得到大幅度提高；随着静压力的增大，表面硬度的数值不断增大。通过合理组合不同的加工参数，可以使得DZ2车轴钢表面完整性及表面性能得到较好的改善，提出最佳优化参数组合建议。

机车 2024年11月05日 1 点赞 0 评论 81 浏览

低周疲劳的结构应变法在铁路货车上的工程应用

摘要： 为了开展铁路货车车体焊接结构的低周疲劳寿命预测，详细推导了理想弹塑性结构应变计算理论，基于计算理论进行了程序设计，并通过焊接接头试验进行了验证. 进一步开展了平面应变焊接接头模型的仿真计算结果和结构应变法计算结果的对比，探讨结构应变法的使用条件. 最后，将虚拟台架与结构应力变结合开展了快捷货车的低周疲劳寿命分析的工程应用. 结果表明：提出的低周疲劳的结构应变方法及其计算程序，当结构应力与屈服强度的差值在150 MPa 以内时，理想弹塑性结构应变计算结果与实际结果一致，能够解决铁路货车低周疲劳寿命预测问题；当结构应力与屈服强度差值超过150 MPa 后，随着结构应力的增加，误差也增加. 该文的研究为低周疲劳的结构应变法工程推广应用提供了良好的技术支撑.创新点： (1) 完成了基于平面应变状态的结构应变计算方法的程序设计.(2) 基于平面应变模型的结构应变法的适用性分析.(3) 系统开展虚拟台架与结构应变法相结合的货车车体工程应用.

机车 2024年11月06日 1 点赞 0 评论 117 浏览

高铁列车涂层的抗冲蚀破坏机制研究

摘要:针对动车组表面涂层在运行过程中受到微细粒子高速冲蚀磨损的问题，采用有限元数值模拟及冲蚀磨损试验系统研究了微细粒子速度、入射角度、粒子尺寸等对涂层冲蚀磨损率的影响规律，分析了聚氨酯涂层的抗冲蚀破坏机制，主要表现为低角度冲蚀时的微切削及高角度冲蚀时的脆性破碎机制。研究结果表明，涂层的冲蚀磨损率随粒子速度呈现幂增长，冲蚀磨损率在粒子速度从70m/s变为80m/s时增幅达87%；涂层在一定程度上呈现韧性材料冲蚀磨损特性，冲蚀磨损率在入射角15°时达到峰值0.94mm3/g；在不同粒径粒子垂直入射情形下，涂层均表现出脆性材料的破碎脱落冲蚀磨损机制。模拟计算的仿真结果与试验验证误差仅为7%，表明该模型建立与计算方法具有较高的有效性，可用于简化或替代试验手段，为风沙环境下涂层结构的优化提供依据。

机车 2024年06月24日 1 点赞 0 评论 104 浏览

钢轨材料局部激光熔覆自熔性合金涂层的磨损与滚动接触疲劳行为

摘要：激光熔覆技术可用于钢轨局部损伤表面的局部修复，但局部修复钢轨材料的磨损与滚动接触疲劳损伤规律尚不清楚。通过在钢轨试样表面切除凹槽来模拟局部损伤，在凹槽处激光熔覆Ni 基、Fe 基和Co 基自熔性合金粉末，分析修复钢轨微观组织与硬度，然后利用双轮对滚试验研究局部修复钢轨试样的磨损与滚动接触疲劳行为。结果表明，激光熔覆涂层形成了共晶与枝晶组织，Ni 基涂层组织粗大、硬度较小，Fe 基与Co 基涂层组织尺寸较小，Fe 基涂层硬度最大，Co 基涂层硬度居中。相比未熔覆区域，激光熔覆区（涂层）塑性变形层厚度较小，且涂层原始硬度越高，硬化后硬度越大，但硬化率和硬化层厚度更小。未熔覆区滚动接触疲劳裂纹较长，但裂纹角度较小；熔覆区裂纹长度均有所降低，但裂纹扩展角度明显增大；熔覆区与未熔覆区结合处疲劳损伤最为严重，疲劳裂纹角度和深度均比熔覆区和未熔覆区更大。对比分析发现，Stellite 21（Co基）熔覆试样摩擦因数较低，熔覆区与未熔覆区磨损深度差较小，抗滚动接触疲劳性能较好，较为适合钢轨局部损伤的激光修复。研究结果可为激光熔覆技术在钢轨局部修复上的应用与优化提供理论与技术指导。

机车 2025年01月03日 1 点赞 0 评论 63 浏览

时速350km高速列车用铜基闸片材料的摩擦性能

摘要：闸片是高速列车制动系统的核心部件，本文设计了350 km·h–1 高速列车用铜基闸片材料，对闸片进行了1∶1 台架实验考核，重点分析了摩擦膜的性质及闸片的摩擦磨损性能. 结果表明，研制闸片不仅具有优异的摩擦系数稳定性和低的磨耗，还具有不伤盘的特点. 瞬时摩擦系数和平均摩擦系数均满足TJCL/307—2019 标准的要求，摩擦系数稳定性为0.0015，250～380 km·h–1 制动速率范围内的摩擦系数热衰退仅0.027，在380 km·h–1 下的平均摩擦系数仍维持在0.35，平均磨耗仅0.06 cm3·MJ–1. 闸片优异的摩擦制动性能归因于形成了高强韧、低转移速率的摩擦膜. 利用大粒径摩擦组元作为外部运动障碍钉扎摩擦膜. 摩擦膜中的亚微米磨屑作为摩擦膜与对偶盘的啮合点，提供摩擦阻力，以保持高速制动时的摩擦系数. 添加的易氧化组元为摩擦膜源源不断提供氧化物，研磨生成的纳米氧化物作为弥散相强化摩擦膜. 通过多尺度颗粒的协同增强，实现了摩擦膜的动态稳定化，赋予了闸片优异的摩擦磨损性能.

机车 2024年09月04日 1 点赞 0 评论 61 浏览

轨道交通装备用混合动力包构型与能量管理策略

摘要：搭载传统燃油动力包的内燃动车组是运行在非电气化轨道交通中的主力机型，存在效率低、油耗高的缺点。针对这一问题，设计了一种轨道交通装备用混合动力包的构型方案，建立了混合动力动车组的数学模型，分析了不同模式下该构型方案的运行状态，结合整车线路运行条件，提出了一种基于动态规划算法的能量管理策略。仿真结果表明，在该能量管理策略控制下，装备混合动力包的动车组相较于纯燃油动车组燃油经济性提升了32.11%。

机车 2024年09月14日 1 点赞 0 评论 72 浏览

中国客运轨道车辆车体铝型材的深加工

摘要: 2015年中国高铁运营里程已达到15000km，高铁，磁悬浮与中低速磁悬浮车辆已经全部铝化，其他城市轨道车辆的铝化率也已达到40%。将铝材深加工成车辆是中国铝加工业所特有的。介绍了中国客运轨道交通的发展状况及轨道车辆车体铝型材深加工的生产概况。

机车 2024年04月22日 0 点赞 0 评论 46 浏览

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。

机车 2024年02月28日 0 点赞 0 评论 32 浏览

转向架轴箱弹簧断裂失效分析及预防

摘要：某型大功率交流传动机车在运营１００万ｋｍ期间，转向架轴箱弹簧发生断裂。采用断口显微组织检验、金相分析、化学成分分析、硬度检测等方法，同时结合弹簧设计标准，通过构建有限元模型及模拟运营工况，对弹簧发生断裂失效的原因进行分析，并提出了预防弹簧断裂失效的改进措施。

机车 2024年02月28日 0 点赞 0 评论 40 浏览