Titaanisulamite praegune kasutusolek raudteetransiitsõidukites
Raudteesõidukid (Railway Cars, RVs) on raudteeliinidel liikuvad transpordivahendid. Need viitavad rongidele, mis kasutavad oma tööplatvormidena raudteid või linna raudteetransiidiliine. Need koosnevad jõusüsteemidest, pidurisüsteemidest, veosüsteemidest ja muudest abisüsteemidest. Tegemist on spetsiifiliste funktsioonidega insenertehnoloogilise tootega, mis vastab transporditootmise vajadustele ja avaldab mõju keskkonnale.
Raudteetransiitsõidukid kasutavad energiaallikana elektrit ja hõlmavad peamiselt vedureid, sõiduautosid, veoautosid ja raudteevaguneid. Praegu on meie riigil maailma suurim raudteevõrk ja see on ainus riik maailmas, kus on neli peamist kaasaegset transpordiliiki: metroo, kergraudtee, kiirraudtee ja reisijatele mõeldud liin.
Raudteetransiitsõidukites on praegu kõige olulisemad konstruktsioonimaterjalid alumiiniumisulam ja teras. Nende hulgas kasutatakse alumiiniumisulamit laialdaselt rongide konstruktsioonimaterjalides tänu selle eelistele, nagu kerge kaal, kõrge tugevus ja hea korrosioonikindlus; terast kasutatakse laialdaselt autokere konstruktsioonimaterjalides tänu selle eelistele, nagu kõrge tugevus ja hea korrosioonikindlus.
Linnastumise kiirenedes meie riigis on linna raudteetransiit kiiresti arenenud, mis on seadnud ka kõrgemad nõuded sõidukite konstruktsioonimaterjalidele.
Seetõttu peavad linnatransiitsõidukites kasutatavad materjalid, nagu alumiiniumisulamid ja teras, olema teatud määral kerged. Viimastel aastatel on titaanisulameid laialdaselt kasutatud raudteetransiitsõidukites nende madala tiheduse, kõrge eritugevuse, korrosioonikindluse, kõrge temperatuuri ja madala temperatuuri vastupidavuse ning muude omaduste tõttu.
Raudteetransiitsõidukites kasutatavate titaanisulamite uurimistöö
Titaanisulamite kasutamine algas esmakordselt 1940. aastatel. Tänu oma eelistele, nagu suur tugevus, kerge kaal ja korrosioonikindlus, on titaanisulamite kasutamine raudteetransiitsõidukites peamiselt koondunud veo- ja pidurisüsteemidesse.
1960. aastatel kasutasid Prantsuse teadlased titaanisulameid raudteetransiitsõidukite veosüsteemides, peamiselt madala hõõrdeteguriga CRH2 EMU-des, madala hõõrdumisega TGV EMU-des ja madala hõõrdumisega TGV metroosõidukites.
Prantsuse inseneride välja töötatud rongi veosüsteem CRH2 on valmistatud titaanisulamist. See on esimene kord maailmas, kui kasutatakse titaanisulamit.
1970. aastatel kasutasid Saksamaa ja Itaalia raudteeosakonnad titaanisulameid raudteetransiitsõidukite pidurisüsteemides, peamiselt rongide piduriseadmetes, sealhulgas peapidurites, piduriketastes ja piduriklotsides.
Rongi pidurdusprotsessi ajal võib titaanisulam neelata suurel hulgal soojusenergiat, vähendades seeläbi tõhusalt rataste ja rööbaste vahelist hõõrdetegurit; samal ajal ei tekita titaanisulam pidurdamise ajal sädemeid, vältides hõõrdumisest tingitud tuleohtu.
Pärast 1980. aastaid mõistsid riigid üle maailma järk-järgult titaanisulamite eeliseid ja väärtust raudteetransiitsõidukites ning hakkasid neid kasutama raudteetransiitsõidukites.
Prantsusmaa, Saksamaa, Itaalia, Jaapan ja teised riigid uurivad aktiivselt titaanisulamite rakendustehnoloogiat ja arendusväljavaateid raudteetransiitsõidukites. Prantsusmaa alustas uuringuid titaanisulamite kasutamise kohta raudteetransiitsõidukites 1980. aastate lõpus.
Jaapan alustas raudteetransiitsõidukites titaanisulamite kasutamise tehnoloogia uurimist{0}}s. Tokyo ülikool, Hokkaido ülikool, Waseda ülikool jt ning raudteesõidukeid tootvad ettevõtted viisid ühiselt läbi raudteetransiitsõidukites titaanisulamite rakendustehnoloogia uuringuid.
Alates-1990s keskpaigast on riigid üle maailma saavutanud suuremaid edusamme raudteetransiitsõidukites kasutatavate titaanisulamite tehnoloogia uurimisel. Ameerika Ühendriigid, Ühendkuningriik, Austraalia, Kanada ja teised riigid kasutavad kiirrongide piduriketaste ja piduriklotside tootmiseks titaanisulameid.
Jaapanis asuv Tokyo ülikool on teinud ulatuslikku uurimistööd kiirrongi piduriketta materjalide ja tootmisprotsesside kohta. Saksamaa alustas kiirrongide piduriketaste titaanist legeerimist 1990. aastate alguses.
Titaanisulamite kasutamine kodumaistes raudteetransiitsõidukites on aga alles lapsekingades. Kui soovime titaanisulamite laialdast kasutamist raudteetransiitsõidukites, tuleb lahendada järgmised probleemid:
Titaanisulamite kasutamise tõhususe ja kvaliteedi parandamine raudteetransiitsõidukites on peamiselt mõeldud selliste probleemide lahendamiseks nagu praod, poorid ja räbu, mis võivad keevitusprotsessi ajal titaanisulamites tekkida, ning ühtsete, standardiseeritud ja teaduslikud titaanisulami keevitusprotsessi spetsifikatsioonid ja katsemeetodid titaanisulami keevitamise kvaliteedi juhtimiseks ja parandamiseks.
Vastavalt raudteetransiitsõidukite konstruktsiooniomadustele ja teeninduskeskkonna nõuetele on minu riigis loodud vastav standardsüsteem, mis juhib titaanisulamite kasutamist raudteetransiitsõidukites. Muidugi seisab minu riik endiselt silmitsi paljude väljakutsetega titaanisulamite kasutamisel raudteetransiitsõidukites.
viited
Li Feng "Kiirraudtee kiirraudtee EMUde ülitugevate ja kuumuskindlate alumiiniumsulamite uurimine ja rakendamine" Pekingi Jiaotongi ülikooli ajakiri, 2009.
Su Yongjun "Uute titaanisulamite rakendamise uurimine raudteetransiitsõidukites" National Rail Transit Equipment Quality Supervision and Inspection Center Co., Ltd., 2017.
Liu Lifeng "Arvutisimulatsioonitehnoloogial põhinevate metroorongide kerge disaini meetod ja rakendamine" Journal of Engineering Materials, 2012.
Liu Shihui "Kiirrongide ülitugevate ja kuumuskindlate titaanisulamite projekteerimise ja tootmistehnoloogia uurimise edenemine" Raudteeteadus ja -tehnoloogia, 2014.
Xie Keqiang "Arutelu kõrgjõudlusega titaanisulamimaterjalide ja tootmistehnoloogia teadusuuringute edenemise ja rakenduste arendamise suuna üle" Hiina värviliste metallide ajakiri, 2016.
