不同时效工艺条件下车辆用6005A合金挤压型材进行电导率、硬度、拉伸性能、6005A铝型材挤压和6061铝管挤压对车辆的影响三点弯等分析试验,研究了时效工艺对6005A铝合金性能的影响。结果表明,6005A合金在时效温度175℃且保温16h时强化效果最好,而时效温度203℃对应的延伸率普遍较好;时效温度175℃产生的时效硬化效果最好,且时效温度190℃和203℃在达到峰时效后均出现"软化"现象;在欠时效、峰时效、过时效阶段,大角度弯曲时普遍存在开裂情况,其中在时效温度203℃的过时效阶段弯曲性能有所改善研究了地铁列车车体用6005A铝合金挤压型材热处理工艺对其力学性能的影响。结果表明,6005A挤压型材的过烧敏感温度在590℃～600℃之间;壁厚5 mm的6005A铝合金挤压型材在(520℃～570℃)2 h范围进行固溶,材料的综合性能良好。560℃2 h固溶时,综合性能最佳;随时效温度的升高,时效强化的速率加快,达到最大强化效果所需的时间越短,最终获得的强度越低;时效制度为175℃10 h时,强化效果最好;固溶水冷后时效的延迟时间应控制在3 h以内或48 h之后,该合金挤压型材才能达到良好的强化效果铝合金相对钢铁而言质量轻、表面美观、耐蚀性好和容易加工,以其 作为车辆材料二十世纪初就有所报导,此后不断有所发展,但是直到 年欧洲开发大型宽幅薄壁铝型材后才开始得到广泛的应用。这种型材使车 体结构简单化,焊缝总长度减小,焊接自动化程度增加,在大幅度降低车 辆重量的同时大量减少了制造工时和节省了材料费用,打破了铝车价格昂 贵的观念。日本、苏联、德国、挪威、意大利等国选用铝合金等材料制作 车体,不仅达到轻量化的目的,

而且节省了费用 铝合金车 系合金具有中等强度、可焊性和耐蚀性优良的特点,特别是其 优良的挤压性能,使其作为车辆用大型薄壁中空挤压型材得到了广泛的应 用‘。其中较常用的几种 系合金牌号为和 合金己经成为数十年来轻质结构应用中的主要材料。但是为了得到 其稳定的静态抗拉性能和缺口韧性,通常要求采用最佳的在线挤压水淬 火,但这样又可能引起扭曲和提高成本的问题。 合金容易挤压,并 具有足够的强度、但有很大的缺口敏感性。合金具有很好的强度韧性,但就易挤压性而言,它比 要差一些, 合金有着与 合金大致相同的淬火敏感性。在欧洲, 合金在使用上优于 合金。 由于它的镁含量较高,6061铝管其机械性能比 合金的稍高,但是增加镁含量 对挤压性能有不利影响。 有极好的挤压特性和最佳表面处理性能。 的挤压性能与 合金的相同,但其它性能比 的要好,可以 生产更薄的宽幅型材。表 列举了国外高速列车车体用主要铝合金 的性能,可见,系中的 铝合金具有较好的综合性能所以大部分合金不是含有过剩的镁就是含有过剩的硅。但是当镁 含量超过形成 所需量时,过剩的镁将使 的固溶度大为降低, 合金成形性也降低。过剩的硅因细化 ’ 粒子或沉淀 粒子而 有利于沉淀强化,但会降低延性,引起晶间脆化,脆化原因与 在晶界 偏聚有关,过剩硅过多时对沉淀强化的有利作用降低。实用工业 系 合金一般含过剩硅对变形产品而言,铬的扩散速率缓慢,形成细小的弥散相。这些弥散 相可阻止形核和晶粒长大。铬常用来控制晶粒组织,避免铝镁硅系合金在 热加工和热处理时发生再结晶。所形成的纤维状组织可降低对应力腐蚀的 敏感度,改变韧性。固溶体中的铬作为细小的弥散相可使合金的强度略有 提高。铬在铝镁硅合金中的主要缺点是当硬化相趋于在原有的铬相质点上 沉淀时,增强了淬火敏感度。钦主要用作铝合金铸件和铸锭的晶粒细化剂。单独使用钦时,其细化 作用随溶体静置时间和废料的重熔次数而下降。如果熔体中存在硼,或者 将钦作为一种含硼中间合金大部份结合成 加入,晶粒细化作用将采用铝合金材料是实现车辆轻量化的有效途径,而国外对铝合金车 辆材料,特别是 铝型材及其焊接后性能的研究己经达到了比较成 熟的水平。我国也已将高速铝合金车辆的研制列入了国家计委重点项目, 目前正在进行高速铝合金车体试制,但国内将 6061铝管铝合金用于车辆制 造业还处于起步阶段,甚至还没有自己的牌号‘“,,有关该方面的报道还 很少,国产 在基体强度和焊接强度上与进口材料有一定差距。 本研究来源于“车辆用大型铝合金型材产业化前期关键技术研制开 发项目”工程代号计高技号,主要对给定焊接 从列车用铝材的发展趋势来看,有两个发展阶段【 第一阶段以 和 合金为主导地位 第二阶段由于大型薄壁宽幅带筋板材和中空型 材在车辆上使用比例增加,挤压性能好的 或 在列车上的用 量迅速增加。由于车体焊接构件多为纵向直焊缝,焊接时发生变形的程度 比第一阶段采用的合金小。例如日本 年制造的 系山阳电铁车体 就是由 相当于 型材构成,其中中空型材的使用比例也很大 型材占全部铝合金材料的,中空 型材又占整个型材的型材与车体同长,所以全部为纵向焊缝。在欧洲也有类似情况 自 巴黎地铁首次采用 铝型材以来,欧美各国均己相继将其用 于列车车体,如最近德国的 高速列车等。由此可见, 大型型材 在车辆上的应用正日趋广泛第一章