轨道客车轻量化材料及其连接技术的发展与展望

韩晓辉, 张志毅, 李刚卿, 武永寿

(中车青岛四方机车车辆股份有限公司,山东 青岛 266111)

0 前言

轨道客车是以载客为目的交通运输装备,是动车组、干线客车及城轨地铁车辆的统称,作为现代铁路运输体系的骨干,对国民经济具有特殊地位和重要作用。近十年来,随着高铁建设的快速发展[1],中国轨道客车产业增长迅速,产品谱系呈现多元化、系列化的发展趋势,产业发展推动了新型材料的应用和先进连接技术的进步,列车轻量化已成为轨道客车的重要发展方向[2],其基础是轻质材料,关键是连接技术。

随着轨道客车速度等级的不断提高,运行区间逐步扩大,列车载荷工况日趋严苛,服役环境更加复杂。车辆材料应用技术发展迅速,材料种类呈现多样化,材料强度要求更高,组织成分日趋复杂,新材料应用空间巨大,不断向高强、轻量、耐磨、耐蚀方向延伸,面向应用场景的材料服役性能要求日益严苛,性能指标、轻量化水平逐步提高,这些变化给车辆连接技术带来巨大挑战,同时这些挑战又促进了新型连接技术的工程化应用及服役安全评估,推动了轨道客车的连接技术革命和产品的升级换代,形成了整个轨道客车产业链的良性循环,为今后更好的发展奠定了基础。

1 轨道客车产业概况

1.1 高速动车组

1964年,日本建设了第一条高速铁路,开启了世界铁路发展的新时代。1981年,法国将高速铁路发展推向新阶段,带动了欧洲高速铁路发展,德国、西班牙先后投入建设高速铁路。……