高鐵車廂是用鋁材焊接的，有的高鐵線經(jīng)過零下三四十攝氏度的高寒地帶；南極科考船上的一些儀器、裝備與起居用品是以鋁材制造的，需要經(jīng)受零下六七十攝氏度的考驗；由中國經(jīng)北極到歐洲的商船上有些裝備也是用鋁材制造的，其中的一部分露在外面，環(huán)境溫度也在零下五六十攝氏度；它們能在這樣的寒冷環(huán)境中正常運轉(zhuǎn)嗎？沒問題，鋁合金及鋁材是*不怕寒冷酷熱的。說說鋁合金的低溫性能--鋁及鋁合金是*好的低溫材料，沒有低溫脆性，不像普通鋼材、鎳合金等那樣有明顯的低溫脆性，它們的強度性能雖然隨著溫度的降低而升高，但是塑性與韌性卻隨著溫度的下降而降低，即有明顯的低溫脆性?？墒卿X及鋁合金則大不一樣，沒有一絲絲低溫脆性，它們的一切力學性能均隨著溫度的降低而明顯上升，與材料的成分無關，不管是鑄造鋁合金還是變形鋁合金，也不管是粉末冶金合金，還是復合材料；與材料狀態(tài)也沒有關系，不管是加工狀態(tài)的，還是熱處理狀態(tài)的；也與錠坯制備工藝無關，不管是用鑄錠軋制的，還是用熔體連續(xù)鑄軋的或連續(xù)連軋的；與鋁的提取工藝更無關系，電解的、碳熱還原的、化學提取，通通都沒有低溫脆性；與純度也無關，不管是99.50%~99.79%的工藝純鋁，還是99.80%~99.949%的高純鋁、99.950%~99.9959%的超純鋁（Super Purity）、99.9960%~99.9990%的極純鋁（extreme purity）、>99.9990%的超高純鋁等都沒有低溫脆性。有趣的是，另兩個輕金屬——鎂、鈦跟鋁一樣也沒有低溫脆性。高鐵車廂鋁材有Al-Mg系的5005合金板材、5052合金板材、5083合金板材及型材，Al-Mg-Si系的6061合金板材及型材、6N01合金型材、6063合金型材，Al-Zn-Mg系7N01合金板材及型材、7003合金型材。標準狀態(tài)有O、H14、H18、H112、T4、T5、T6。由表中的數(shù)據(jù)可明顯地看出，不管哪種鋁合金，它的力學性能均隨著溫度的降低而上升，所以鋁材是一類絕妙的低溫結(jié)構(gòu)材料，火箭的低溫燃料（液氫、液氧）儲罐、液化天然氣（LNG）運輸船上與岸基儲罐、低溫化工產(chǎn)品容器、冷庫、冷藏車等都可以用鋁材制造。在地球上跑的高速列車的車廂與車頭的結(jié)構(gòu)件凡是可用鋁合金制造的零部件都可以用現(xiàn)行的相應鋁合金制造，不需要另辟蹊徑研究一種在高寒地區(qū)運營的廂體結(jié)構(gòu)鋁合金及其生產(chǎn)工藝，當然如果能研發(fā)一種各項性能比6061合金大10%左右的6XXX合金，或比7N01合金約大8%的7XXX合金，那當然是功勞很大的。實際上，在我國黑龍江省，以及以后在內(nèi)蒙古自治區(qū)、新疆維吾爾族自治區(qū)、西藏自治區(qū)、青海省跑的高鐵對鋁合金結(jié)構(gòu)來說算不了“高寒”，不需要對合金成分作特殊處理，也不需要對材料生產(chǎn)工藝參數(shù)作專門調(diào)整。只要為高張高鐵或以后為在其他寒冷地區(qū)運營的高鐵車輛廂體生產(chǎn)的鋁材性能符合中國GB、歐洲EN、日本JIS、美國ASTM等標準要求，就是合格的產(chǎn)品，不需要采取特殊措施，以免加大成本。車廂鋁合金的發(fā)展趨勢：在現(xiàn)在軌道車輛廂體制造和維護中用的板材合金有5052、5083、5454、6061等合金，用的擠壓型材有5083、6061、7N01等，此外一些新的合金諸如5059、5383、6082等也有所應用。它們都有良好的可焊性，焊絲為5356或5556合金，當然*好是采用摩擦攪拌焊（FSW），不但焊接質(zhì)量高，而且不用焊絲。后來日本研發(fā)的7N01合金（Mn0.20~0.7、Mg1.0~2.0、Zn4.0~5.0，單位%），在軌道車輛制造中獲得廣泛應用；德國在制造高鐵Trans Rapid車廂時采用5005合金板制作壁板，用6061、6063、6005合金擠壓所用的型材?？傊?，直到目前無論是中國還是其他 制造高鐵車輛基本上仍沿用這些合金。200km/h~350km/h列車廂體鋁合金：我們可根據(jù)列車運營速度將廂體鋁合金分為：速度<200km/h的車輛用的可稱為 代合金，它們是常規(guī)的合金，多用于制造城市軌道車輛廂體，如6063、6061、5083合金等；第二代鋁合金如6N01、5005、6005A、7003、7005合金等用于制造速度為200km/h~350km/h的高鐵車輛廂體；第三代合金是6082、含鈧的鋁合金等。除了6N01、7N01合金（它們是日本合金，N代表Nippon）外，還有7003合金，它的Mg含量比7N01合金的低，是一種低Mg的Al-Zn-Mg合金，它的可焊性及強度與7N01合金的相當，并具有更高的可擠壓性能。日本東北和上越新干線、札幌地鐵大量采用7003、7N01合金生產(chǎn)壁厚3mm的寬幅型材6005A合金（Si0.50~0.9、Mg0.40~0.7、Mn和Cr 0.12~0.50,%）是法國注冊的，與美國6005合金相比，Mg與Si的含量相等，但增加了0.12%~0.50%的Mn的Cr，不但有與6063合金相當?shù)目蓴D壓性能，而且強度性能也有所提高。6N01合金也如此，日本山陽電化鐵路3050型車輛廂體側(cè)板（寬507mm、壁厚2.5mm）、寬558mm的地板，以及制造側(cè)板掛鉤、檐梁等的大型寬幅空心型材都是用6N01合金擠壓的。350ktm/h~450km/h列車廂體鋁合金：這是廂體用的新一代鋁合金，列車速度高達450m/h，車輛須承受更大的外力，受到的震動也更強烈，因此應研發(fā)新一代輕量化高鐵鋁合金。含鈧的鋁合金。鈧是鋁及鋁合金*有效的晶粒細化劑，也是優(yōu)化鋁合金性能有效的元素之一，鈧的含量都<0.5%，凡含有鈧的合金，不管含量多少都統(tǒng)稱鋁-鈧合金。Al-Sc合金有強度高、塑性好、可焊性優(yōu)良、抗蝕性強等優(yōu)點，是艦船、航空航天器、反應堆、國防軍工器械等領域選用的新一代鋁合金之一，當然也可以用于制造鐵路車輛結(jié)構(gòu)。不過向現(xiàn)行鋁合金添加鈧，對組 織性能的改善如何，尚有待系統(tǒng)的研究，鈧是一種稀土元素，中國是世界上的鈧生產(chǎn)國，在Al-Sc合金研究方面居世界前列，但總的來看還不如俄羅斯，在Al-Sc合金研究與應用方面俄羅斯是領跑者。東北輕合金有限責任公司、中南大學、航天材料及工藝研究所對Al-Sc合金的研發(fā)作了許多工作，他們研究的“大尺寸5B70鋁-鎂-鈧合金板材”獲2017年度中國有色金屬工業(yè)科學技術一等獎，獲二等獎的也有一項，為“航天用可焊高強Al-Zn-Mg-Sc合金”。

          雙色鋁型材生產(chǎn)過程中要注意的十個問題：(1)選擇寬度、厚度適中的貼膜；由于鋁型材加工斷面形狀復雜，外表向?qū)?、窄懸殊較大，容易將飛邊吹起，降低貼膜的遮蓋能力，影響噴涂質(zhì)量。貼膜過窄，則遮蓋不住，顯然不能噴涂。另一方面，在選擇貼膜厚度時，只要能遮蓋，具有彈性即可，不一定選擇太厚的貼膜，因太厚的貼膜將增加鋁型材加工生產(chǎn)成本，而且也沒有必要。(2)貼膜后及時噴涂。型材貼膜以后，應及時進行噴涂，停放時間越短越好。如果停放時間太長，由于貼膜上的膠干燥，失去粘度，特則是經(jīng)風一吹，貼膜脫落，導致噴涂同難。因此，為了確保貼膜及噴涂質(zhì)量，一般貼膜以后的停放時間不要超過16h。(3)選樣粘度適中的貼膜。在雙色鋁型材加工生產(chǎn)中，貼膜的合理選擇是關鍵。貼膜的粘度過低則貼不住。貼膜容易脫落，給噴涂帶來相當大的難度。貼膜的粘度過大，說明貼膜上的膠比較多，當貼膜撕掉后，容易將貼膜上的膠粘在型材上，影響型材的表面質(zhì)量，另一方面，在選擇貼膜時，盡可能選用膠的成分與涂漆成分一致或相接近，這樣可減輕對漆膜色澤的影響。山東鋁型網(wǎng)(4)確定顏色、分界面及分界線。鋁型材加工在噴涂之前，一定要根據(jù)型材的使用功能以及客戶的要求(合同要求)，分清每個面所要噴徐的顏色，分界面是哪個面，分界線是哪條線，在什么位置：一般來說，內(nèi)側(cè)是淺色，外側(cè)是深色在弄清了分界面、分界線及顏色的要求之后才能貼膜，要注意千萬不能將膜的位置貼錯。(5)貼膜質(zhì)量：貼膜是雙色鋁型材加工加工中的一道關鍵工序，貼膜質(zhì)量的好壞，直接影響到鋁型材加工的表面質(zhì)量，主要包括以下幾個方畫：一是貼膜時盡可能不要使貼膜形成過大的張力，也就足說不能使貼膜發(fā)生變形，否則貼好后的貼膜容易收縮，使鋁型材加工兩端出現(xiàn)無貼膜現(xiàn)象；另一方面，鋁型材加工兩端貼膜斷開時，要用刀片切開，而不能拉斷，否則，拉斷的貼膜仍然要收縮；二是貼膜寬度要與貼面寬度相吻合，一般情況下，貼膜寬度稍大于鋁型材加工的貼面寬度，若是貼膜過寬，超出鋁型材加工邊緣過多，當噴涂時，容易被壓縮空氣吹起，若是貼膜過窄，不能完全遮蓋，顯然是不行的；四是貼面分界線在溝槽邊緣時，一定要將；貼膜的飛邊壓入溝槽內(nèi)，否則，噴涂時氣流容易將貼膜吹起，影響鋁型材加工噴涂質(zhì)量；五是貼膜時，一定將貼膜貼平，防止皺折、卷縮等現(xiàn)象；六是對于斷面形狀復雜的型材，如果一次貼膜困難時，可以分兩次或多次貼膜，保證貼膜的覆蓋質(zhì)量；七是對一些壁厚較薄或懸臂較大等特殊斷面的鋁型材加工，貼膜時不能壓得太緊，一定要注意不能使鋁型材加工產(chǎn)生變形；八是 次噴涂后，鋁型材加工的停放時間不能過長，否則會使型材表而落上灰塵，導致貼膜困難，從而影響貼膜質(zhì)量：山東鋁型材模具廠(6)嚴格執(zhí)行貼膜工藝。鋁型材加工貼膜必須經(jīng)過 次噴涂后再貼，不允許型材鉻化后直接貼膜，這是因為貼膜上有膠，如果直接將貼膜貼在鉻化層上，膠就會粘在鉻化層上，或者撕貼膜時，就會將鉻化層，撕掉，這樣就會大大降低漆膜的附著力，*終影響鋁型材加工的噴涂質(zhì)量，導致漆膜脫落，其后果不堪設想。(7)撕膜時間。鋁型材加工經(jīng)貼膜、噴涂以后，要撕去貼膜，但不能噴涂后馬上就撕去貼膜，要控制好撕膜。-般來說，噴涂后經(jīng)過流平，漆膜基本凝固，這一過程不能少于10min．然后才能撕去貼膜撕膜。否則，漆膜未開，撕膜的過程中容易將貼膜落在鋁型材加工上，影響漆膜質(zhì)量。另一方面，撕膜的時候動作要快，以免影響撕膜質(zhì)量。(8)避免多次返工。在雙色鋁型材加工生產(chǎn)過程中，由于各種因素影響，返工是不可避免的，但是每返工一次就要增加一次固化。對漆膜來說。多次噴涂，漆膜厚度不斷增加，再經(jīng)多次固化，降低了漆膜附著力，容易造成漆膜脫落。因此，在雙色鋁型材加工的生產(chǎn)中盡可能避免多次返工。廣東鋁型材模具廠(9)膜厚的合理控制、雙色鋁型材加工生產(chǎn)是要經(jīng)過兩次以上的噴涂，如果我們還像單噴那樣操作，就會導致有的面漆膜較厚，有的面漆膜較薄，從而引起膜厚嚴重不均勻。因此在噴涂時就要進行合理控制， 次噴徐時，只需對著面重點噴涂，而另一面可以不涂或少涂。第二次噴涂叫，閃樣盡可能對需要的面重點噴，其他面不噴或少噴，同時還要根據(jù) 次噴涂情況以及選用的涂漆顏色．合理地控制第二次噴涂厚度，但必須保證第二次噴涂對前一次噴涂的浚蓋效果。(10)噴涂順序雙色鋁型材加工，需要涂上兩種顏色，有兩種顏色必然存在深色與淺色，噴涂必然有先有后，噴涂前必須要考慮哪種顏色先噴，哪種顏色后噴，要根據(jù)具體情況而定，若是先噴淺色、后噴深色，則先噴涂的淺色就要經(jīng)過兩次固化，即兩次烘烤，容易將淺色烘烤變色，若是先噴深色、后噴淺色，則后噴淺色對前噴深色的覆蓋性受到一定影響，要想覆蓋深色就要增加漆膜厚度，但是漆膜厚到一定的程度后，又容易產(chǎn)生脫膜現(xiàn)象。因此。在實際生產(chǎn)中，采用先淺后深的工藝較為可行。