这种制 造工艺，制造铝合金车体除需要大型特种铝合金型材外，还需要与大型铝合金型材配套使用的焊丝。 随着我国铁道轻轨车辆轻量化进程的深入，对大型铝合金型材及配用焊丝的需求越来越迫切。 据了解，十五期间，国内有个城市将修建地铁城市轻轨列车，按每年新增辆铁道铝合 金列车，每辆列车需用铝合金型材吨计，每年国内大型铝合金型材的需求量在吨以上。就 配用焊丝而言，按国内已确定的车型，制造每节铝合金车厢需用，每列列车有节车 厢，则每列列车需要量为吨，因此，五年内配用焊丝的年需求量为吨。加之大型 豪华大巴轻型集装箱用焊丝的需要量在吨以上，估计年市场每年需求配用焊丝 不低于吨。目前国内尚无该类焊丝的专业厂家，加上我国地铁车辆的国产化还在起步阶段， 车辆试制用焊丝全部依赖进口。根据担任铝合金车体试制任务的铁道部长春客车厂的介绍，进口焊 丝不仅价格昂贵，而且供货周期很长，不利于我国批量生产铝合金车体制造成本的降低，制约着列 车轻量化的国产化进程。因此有必要在国内实现大型铝合金型材国产化的同时实现其配用焊丝的产 业化。 为了适应上述新兴产业的需要，国家计委已确立车辆轻化用大型铝合金型材的生产为九五 攻关项目，该项目由特大型国有企业西南铝加工厂承担实施。该厂为此而进行了吨挤压机等 装备的技术改造，为加速大型铝合金型材国产化的进程提供了必要条件。目前该项目已近尾声，在 年月以前，国产的大批大型铝合金型材可用于铁路车辆轻量化铝合金车体的试制。与此相 对应，作为该项目的配套项目，九五期间，国家计委亦已立项安排了大型铝合金型材配用焊丝 的研制，由工业装置获得很好的表面处理效果。这种表面处理方法在发达国 家的丝材加工过程中经常采用，其技术成熟可靠。 大学曾采用上述工艺路线做出小批量焊丝，外观质量优良，经小批量样品试验及铁道 部长春客车厂试用，焊缝平整光滑，焊接接头的强度符合使用要求，进步证明了上述工艺路线具 有合理性和可行性。 关键技术 本项目主要有两项关键技术，是焊丝成份的优化，二是焊接工艺的选择与优化。具体内容 如下 总论 项目概况 项目名称铁道车辆轻量化用大型铝合金型材配用焊丝产业化 项目建设单位新材料有限公司 新材料有限公司,由铝业有限公司以下简称铝业和大学材料科学与工程 系以下简称大学合资组建。 新材料有限公司注册资金为万元，铝业以资金占,大学以技术占的股 份。 大学材料科学与工程系是集教学科研和开发为体的实体单位，年月被批准为全 国有色金属和稀有金属材料科学与工程的重点学科，主要从事有色金属和稀有金属的研究与开发。 拥有熔炼铸造加工热处理性能检测显微组织分析等九个实验室，是湖南省和教育部直属的 有色金属材料重点实验室。具有较强的科技攻关能力，新型铝合金及焊丝的研制与开发是其主攻方 向之，已完成各项小批量试验。该单位拥有级铝合金半连续铸造机组卧式挤压机 线材拉伸机等工艺装备，以及各种材料组织和性能的检测设备。 铝业是上海投资发展有限公司在湘的投资实体，注册资本,万元人民币，年 月整体收购原起重电磁铁厂，并在该厂现有场地厂房和基础设施的基础上投资新建铝合金 型材生产基地，获湖南省经贸委湘经贸投资号立项批准，并列入市年重点 工程项目，由我国权威设计单位洛阳有色金属加工设计研究院设计。在年年将形 成以工业和交通运输业用大的存在形式和作用机制有色总公司军工新材料项目高强高韧可焊含钪铝 合金的研制与开发科技部中小型企业创新基金项目铁路列车用大功率异步牵引电动机导条 端环和扩环中试等九项国家级省部级重大科研项目。目前正主持承担国家计委九五重大 攻关项目车辆用大型铝型材产业化前期关键技术研制与开发中的大型铝型材配用焊丝研究。 冷智勇，男，岁，年毕业于工业大学材料系，高级工程师，多年来直从事铝型材加 工方面的技术工作。曾参与湖南振升铝材有限公司的筹备与建设直至建成，并作为该公司总工程师 组织完成了产品开发工艺优化质量管理等技术工作及技术管理工作，对湖南省新型铝加工企业 的掘起作出了较大的贡献。年被评为长沙市优秀乡镇企业科技工作者。他具有丰富的生产 实践产品开发及技术管理经验。 项目背景 我国属原铝生产大国，原铝产量居全球第三位，仅次于美国俄罗斯。据调查，目前，我国人 均用铝消费量仍处于较低水平，约为发达国家的世界平均水平的。改革开放多年来， 随着人们物质生活水平的持续提高，加之些新技术在铝合金铝制品领域的不断应用，从而大大 改善了生产领域生活领域的用铝结构，同时也使人们的用铝理念发生了根本性的变化，极大地扩 张了铝制品在工业与民用领域的应用范围。从人类发展共性理论的角度出发，随着国民用铝理念的迅速变化和铝制品在工业与民用领域的广泛应用，我国人均用铝消费量赶上世界先进及发达国 家水平，将会随着中国加入而进入倒计时。 改革开放以来，我国经济快速发展，尤其是交通运输业高速发展。地铁列车城市轻轨列车 高速列车及其他交通车辆的轻量化，对于增大车辆的运载量，提高其运行速度，以及降低能源消耗， 具有十分重大的意义。采用铝合金车体是未来交通运输工具制造业的方向。 采用铝合金车体，与原来的钢制车体相比，车体自重减轻中型铝合金型材为主，年产铝型材吨的生产加工能力。该公司拥 有铝合金熔炼炉台，各种规格的铝型材挤压机台，均质炉加热炉时效炉台，以及氧化 着色电泳生产线和粉末静电喷涂生产线等先进的工艺装备，其中从德国引进的大断面铝 型材挤压机，具有现代世界先进水平，可用于车辆轻化用铝合金型材的批量生产。此外，还拥有适 用于铝合金型材产品检验和对生产过程进行监控的各种检测仪器及设备。上述工艺装备和检测设备 同样也适用于焊丝坯料的生产和产品的检测。由该公司实施本项目，不仅可有效利用目前企业的存 量资产，大大降低投资金额，而且能缩短项目建设期从而早见效益。此外，实施本项目生产大断面 核准通过，归档资料。 未经允许，请勿外传,工业铝材的配用焊丝，还有利于该公司完善产品结构，实现工业铝材与配用焊丝的配套生产和销售， 从而提高企业的综合竞争能力。 项目开发人员情况 表合作承担本项目的主要技术人员览表 单位大学铝业 姓名 尹 志 民 汪 明 朴 姜 峰 宋 练 鹏 郭 飞 跃 朱 蕾 冷 智 勇 杨 章 晖 田 小 平 熊 乐 宝 潘 小 龙 周 梦 雄 职称教授教授 副 教 授 副 教 授 研 究 生 研 究 生 高 工 高 工 高 工 工 程 师 工 程 师 工 程 师 合作承担本项目的主要技术人员如表所列，其中两位技术负责人简要情况如下 尹志民，男，岁，教授，博士导师，享受国务院颁发的政府特殊津贴待遇的专家，材料物 理博士点学术带头人。多年来，先后主持完成了国家高技术项目多级快速冷凝铝锂合金研 究国家计委九五攻关项目汽车散热器用铝合金复合箔的研制国家自然科学基金项目微 量钪在合金中建设为我国铝加工 业的飞速发展提供了契机。为了配合铝材在航空航天铁道车辆汽车和轮船上的广泛应用，作为 铝材应用的关键技术之，铝合金的新的焊接材料焊接设备以及焊接工艺的研究和开发应当加紧 进行。本项目拟实现产业化的焊丝就是这种我国车辆轻化迫切需要的新的焊接材料。根据我国地铁 列车高速列车和集装箱等新兴产业的发展情况，以及为适应这些产业需要大中型铝合金型材生产 的发展情况，可以预计，十五期间我国大断面工业铝型材的使用对铝合金焊丝的年需求量将达 到吨以上，按含税价万元吨计算，产值将达到万元。 由于在本项目的前期研制工作中，已与铝合金焊丝的些主要用户如长春客车厂四方车辆厂 等铁道部的大型客车厂在铝合金车体试制方面进行了密切合作，建立了良好的互信关系，因而本项 目产品进入铁道车辆用材市场具有可靠的基础，而且，借助于他们的推介，还将为本项目占领更广 阔的市场创造十分有利的条件。 随着本项目产品走向市场，国内也会有其他些铝加工企业试图生产铝合金焊丝参与市场竞 争，但是，由于此产品技术含量相对较高，资金投入也相对较大，市场准入门槛相应较高，在没有 较强技术和资金实力的企业面前存在着很大的入市难度。据此可以预计，近年内国内企业对我们 焊丝的销售不会构成威胁。国际市场方面 在美国日本和欧洲的些经济发达国家，大型铝合金型材及其配用焊丝已广泛用于地铁列车 高速列车城市轻轨车大型铝集装箱和舰船，就配用焊丝而言，全世界年用量已达吨左右， 随着车辆轻量化的继续发展，对此类焊丝的需求无疑将进步增大。 受产业结构和制作技术的限制和影响，目前世界上只有德国美国日本等几 家公司拥有配用焊丝的技术，而其技术是严格保密的。因此，我国直接通过引进国外的已有技术来 加快产业化的可能性小，且代价极高。 我国加入以后，随连续铸造方法。与铁模铸造方法相比，此法在保证产品质量的同时，既 提高了成品率和生产效率，又减少了因锯切头尾而产生的几何废料。此法适用于有定批量规模的 有色金属加工，其技术成熟可靠，已为本项目承担企业在其铝型材生产中所采用。 铸锭在热加工之前进行的均匀化退火或称均匀化处理，是把铸锭装入专用的炉子中， 在稍低于该合金熔点的温度下保持段时间，借助金属原子在高温下所具有的较强的扩散能力，消 除铸造时急冷造成的合金成分和组织的不均匀性。这是种提高铸锭加工性能和成品质量的工艺措 施，