近年来,我国的货车轻量化是实现货运向重载方向发展的重要途径,货车轻量化的主要措施之一是在车体结构上应用铝合金材料。在铁路货车中,中车齐齐哈尔车辆有限公司在大秦线C63A型、C76型运煤敞车基础上,借鉴北美重载货车技术,首次将铝合金材料用在铁道货车上,并从此我国拉开了铝合金材料在铁道货车上应用的序幕。除了速度大于200km/h的动车组、磁悬浮车厢体必须用铝材制造外,轻轨、地铁车辆的30%左右也采用铝合金车体。预计2021年至2025年需求为630亿至730亿欧元,年复合增长率为3.75%;在公路货车中,由铝合金制铝合金半挂车比全钢半挂车整车重量轻3.5吨左右,相当于在运营中可以比全钢结构多拉运3.5吨货物。以全年运营15万公里计算,铝合金车厢在行驶中利用其轻量化优势可多创效益15万-18万元。根据欧美国家的数据,铝合金车到期报废后,废铝的价值可达原铝的85%,回收的能耗也仅相当于原铝提取的5%,这些指标均比钢车的好得多,同时可回收意味着更环保。从发达国家的应用来看,在汽车、轨道等交通领域,铝材产品正成为“新宠”。在全铝化挂车、铝制油罐车、C80运煤敞车、高铁、城铁、地铁等交通运输领域,未来可增加1000万吨的市场用铝容量;目前中国保有的小型货运车超过1500万辆,重型卡车已超过380万辆,大型厢式货车约4200万辆,它们的铝化率极低,而日本和欧美等国货运车的铝化率已达75%—83%。所以铝合金板材在货运方面有很大的发展空间。
YS/T 622-2007《铁道货车用铝合金板材》是2007年发布的,已经有10余年的光景,随着时间的流逝科技的发展,板材所用合金也在不断扩展,使用的场景也不断增多,现存版本标准与现在所需产品的匹配性存在以下问题:一、原铁道货车用板材范围狭窄,仅包含轨道列车;二、随着时代的发展,货用交通使用的合金种类越来越多,原标准中仅含有2种合金,1种状态,难以包含常见货运用车所需的铝合金品种;三、针对原合金状态和新的合金状态所需尺寸也需要作出改变,现版本标准规定的规格范围太小,不符合现在企业生产的需求,同时为新增加的力学性能进行要求;四、检测项目较少,尤其是缺少在不同场景下所需的各种腐蚀性能,轨道交通车辆在行驶过程中,铝合金结构板会面对各种不同环境,针对板材可能造成的腐蚀情况,对此添加可能需要实验的内容,包括板材宏观表面的腐蚀,板材微观晶粒的腐蚀,还有板材在长时间的使用中所容易产生的应力腐蚀,可通过剥落腐蚀、晶间腐蚀、慢应变速率应力腐蚀等试验进行检测。
在新的十四五规划第十一章章第二节中提出,要加快建设交通强国,完善综合运输大通道,综合交通枢纽和物流网络,加快城市群和都市圈轨道交通网络化,提高农村和边境地区交通通达深度。针对十四五提出的规划与要求,2020年8月国铁集团发布《新时代交通强国铁路先行规划纲要》,明确了中国铁路2035年及2050年的发展目标和主要任务纲要明确,到2035年,全国铁路网达到20万公里左右,其中高铁7万公里左右。这意味着15年后,中国高铁里程将翻倍,平均每年新增高铁里程超过2000公里。继续发展与建设轨道交通铁路,完善交通枢纽并形成交通网络,动车组的需求达需1.3万辆,平均每年2200辆~2600辆。每辆车采购铝材消费量约12t(含外购产品如空调系统的用铝量)。在中国制造2025中提到轨道交通的装备:加快新材料、新技术和新工艺的应用,重点突破体系化安全保障、节能环保、数字化智能化网络化技术,研制先进可靠适用的产品和轻量化、模块化、谱系化产品。研发新一代绿色智能、高速重载轨道交通装备系统,围绕系统全寿命周期,向用户提供整体解决方案,建立世界领先的现代轨道交通产业体系。体现出中国制造对轨道交通整个行业的重视。轨道交通将成为“一带一路”的先锋,“一带一路”沿线及辐射区域形成庞大的轨道交通市场需求。轨道交通装备企业要抓住国家重点实施的“一带一路”战略契机,积极开展海外业务,构建“产品+服务+技术+投资”全方位国际化经营能力。全球轨道交通装备市场呈现出强劲的增长态势。
为进一步解决YS/T 622-2007《铁道货车用铝合金板材》存在的问题,本次修订主要工作如下:一是将本标准更名为《货车用铝合金板材》;二是在原标准的5083与5383合金的基础上增加入其他货车用的常用5系牌号与状态,丰富文件内容,解决原标准合金单一的问题;三是增大每种合金状态的厚度、宽度与长度的范围,囊括生产中常见的规格范围,同时增加新合金状态的力学性能要求,满足订货需求;四是增加剥落腐蚀、晶间腐蚀、满应变速率应力腐蚀的检测标准与检测方法,供需双方可以根据后续的需要选择测试的项目,满足生产与使用的需求。
本标准为货车用铝合金板材所规定的标准,其中包括5083、5383合金的合金要求与各种专业的检测标准,符合以上提到的国家政策的需求;近年来,随着我国加工工业的迅速发展,有很多货车用铝合金板材在市场上流通,现有的2007版货车用铝合金板材行业标准合中的检测项目已经满足不了市场的需求,为了解决目前发展迅速的板材要求,有许多厂家之间采取签订企业协议的形式供货,有必要把新铝合金项目补充到标准当中,以保证我国加工工业不断发展和建设需要,修改后的标准将更加契合“十四五规划”“中国制造2025”“一带一路”等政策,促进货运交通事业在整个国家发展方面取得更重要的作用。
综上,无论从行业发展需求,还是国家政策需求方面,修订YS/T 622-2007《铁道货车用铝合金板材》行业标准都势在必行。