高鐵運營里程已達4.2萬公里 穩(wěn)居世界第一

2022年年底，銀蘭高鐵實現(xiàn)全線貫通運營，從銀川到蘭州最快2小時56分鐘可到達。銀蘭高鐵是中國“八縱八橫”高鐵網(wǎng)北京-蘭州通道的重要組成部分。它的全線貫通運營，進一步完善了甘肅、寧夏等中國西部地區(qū)路網(wǎng)結(jié)構(gòu)，極大地便利了沿線各族人民群眾出行，對促進區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展，全面推進鄉(xiāng)村振興，具有十分重要的意義。

從中國國家鐵路集團有限公司獲悉，截至2022年年底，全國鐵路運營里程達到15.5萬公里,其中高鐵4.2萬公里。近l0年來,中國鐵路規(guī)模和質(zhì)量大幅提升，有力地支撐了國家重大戰(zhàn)略，“四縱四橫”高速鐵路主骨架全面建成，“八縱八橫”高速鐵路主通道和普速干線鐵路加快建設(shè)，川藏鐵路全線開工，重點區(qū)域城際鐵路主通道快速推進，老少邊及脫貧地區(qū)鐵路建設(shè)加力提速、建成世界最大的高速鐵路網(wǎng)，基本形成布局合理、覆蓋廣泛、層次分明、配置高效的鐵路網(wǎng)絡(luò)。

目前，中國鐵路客運周轉(zhuǎn)量、貨物發(fā)送量、貨運周轉(zhuǎn)量以及運輸密度均居世界首位。“復(fù)興號”高鐵奔馳在中國廣袤的大地上，實現(xiàn)了對31個省區(qū)市的全覆蓋，約超過70%的旅客選擇乘動車組出行?？瓦\服務(wù)市場化、便利化、信息化加速推進，基本實現(xiàn)電子客票全覆蓋，世界規(guī)模最大的鐵路互聯(lián)網(wǎng)售票系統(tǒng)服務(wù)超過7.2億個注冊用戶，一票難求現(xiàn)象得到根本性改變。

中國高鐵走出國門惠及世界

2022年11月16日,隨著一聲清脆鳴笛,一列高速鐵路綜合檢測車亮起車頭大燈，緩緩地駛出印度尼西亞雅萬高鐵德卡魯爾車站并逐漸加速前行。這列綜合檢測車對雅萬高鐵德卡魯爾車站至4號梁場間線路進行全面檢測，獲取的各項指標參數(shù)表現(xiàn)良好。這標志著中國和印尼合作建設(shè)的雅萬高鐵首次試驗運行取得了圓滿成功。

雅萬高鐵首次試驗運行取得圓滿成功，讓中印尼鐵路建設(shè)者欣喜不已。作為中印尼發(fā)展戰(zhàn)略對接和共建“一帶一路”的旗艦項目，雅萬高鐵是中國高鐵全系統(tǒng)、全要素、全產(chǎn)業(yè)鏈走出國門的“第一單”。從技術(shù)引進到自主創(chuàng)新，中國高鐵建立起了一套自主知識產(chǎn)權(quán)的世界一流技術(shù)體系。

中國高速磁浮交通系統(tǒng)領(lǐng)跑世界

2022年，中國具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的速度600公里/小時的高速磁浮交通系統(tǒng)亮相德國柏林軌道交通技術(shù)展覽會。該系統(tǒng)于2021年在青島下線，是世界首套設(shè)計速度這么快的磁浮交通系統(tǒng)。曾在2002年末，中國從德國引進的一條低速磁浮線路在上海通車，連接上海市區(qū)和浦東國際機場，這是世界上首條投入商業(yè)運營的示范線。2021年7月20日，由中國研制、具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的速度600km/h的高速磁浮交通系統(tǒng)在青島成功下線。2022年9月，中國在高速公路上首次成功測試了磁浮汽車，懸浮質(zhì)量2.8噸，懸浮間隙35毫米。

中國高速磁浮交通系統(tǒng)（常導(dǎo)磁浮交通、低溫超導(dǎo)磁浮交通、高溫超導(dǎo)磁浮交通、永磁磁浮交通等）領(lǐng)跑世界。相比傳統(tǒng)輪軌交通系統(tǒng)，中國高速磁浮交通系統(tǒng)速度500～600km/h，剛好填補高速動車組與航空器之間的速度空白，代表了高速軌道交通系統(tǒng)之間的速度空白。在智能技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，中國高速磁浮交通系統(tǒng)是人工智能、大數(shù)據(jù)等的“集大成者”。

在節(jié)能減排綠色科技方面，中國高速磁浮交通系統(tǒng)的優(yōu)勢尤為顯著。磁浮列車和軌道之間沒有機械接觸，無需通過機械傳動結(jié)構(gòu)進行力的傳遞和能量傳導(dǎo)；長距離運行時，磁浮交通每公里能耗遠低于汽車、飛機，節(jié)能減排效果顯著。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，磁浮列車運行速度為350～400公里/小時，其能耗僅為高速動車的70%、公共汽車的1/5、飛機的1/6；磁浮交通的機械噪聲和環(huán)境振動小，電磁鐵和軌道幾乎沒有機械上的磨損、車輛和線路的養(yǎng)護和維修成本低，磁浮列車打滑、脫軌風(fēng)險低，爬坡和轉(zhuǎn)彎能力遠高于其他地面交通方式，因此，線路適應(yīng)性極強，規(guī)劃線路時可以靈活適應(yīng)地形、節(jié)約土地。

鋁合金在高速列車上的應(yīng)用

從1961年開始，在日本開始用鋁合金取代鋼制造軌道車輛車身等，用的主要是5083合金、6061合金板材和擠壓型材，用的制造工藝為焊接與鉚接。6061及5083合金可認為是第一代高鐵合金；上世紀70年代開始，除用5083合金外，開始采用7N01合金，可認為7N01合金是第二代高鐵鋁合金，此外，5052、5086、5454等板材也有應(yīng)用，7005合金擠壓材也得到應(yīng)用，還出現(xiàn)了一些較新的合金如5059、5383和6082合金，以及作為熔焊焊絲用的5556合金；上世紀80年代，6N01和7N01合金得到了廣泛應(yīng)用，這是兩個由日本開發(fā)的新合金，N代表Nippon（日本）；上世紀90年代以來盛行的合金是7N01，用于生產(chǎn)擠壓材，7003及5083合金仍有較多的應(yīng)用，并用6N01中空型材制造雙層結(jié)構(gòu)車身（double skin body structure）。日本用7000系板材制造的高鐵車輛外殼和內(nèi)部結(jié)構(gòu)件。

日本東京地區(qū)（Tokyo Metro）05系列高鐵車輛所用鋁材幾乎全是用A6N01S合金薄板（s）制造，共有14個結(jié)構(gòu)件，只有第9個結(jié)構(gòu)件－枕板橫梁（boister reinforcement）是用5083P（P厚板）制造，其他13個都是A6N01S合金薄板制造。這些結(jié)構(gòu)的名稱：1－頂板（roof board）、2－地板（floor board）、3－地板橫梁（boister beam）、4－側(cè)梁（side beam）、5－橫梁（cross beam）、6-中間梁（center beam）、7－端梁（end beam）、8－外側(cè)端厚板（end outsie plate）、9－墊板加強件（boister reinforcement）、10－護板（wainscot panel）、11－門柱（door post）、12－角柱（corner post）、13－側(cè)柱（side post）、14－車頂縱梁（cantrail）。

此外，高鐵的軸箱是用7050D合金制造，齒輪箱為AC4CH合金鑄件。

合金成分與性能

對于一些常用合金如5052、5086、5454、5059、5383、6082、7003等傳統(tǒng)合金的成分與性能在此不再表述，僅對幾個較新并得到廣泛應(yīng)用的6082、6N01、7N01合金的成分和性能作一簡單的介紹，單個成分表示雜質(zhì)max含量（見表1、表2、表3）。

6N01合金有良好的抗蝕性，在使用中不會產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕開裂和剝落腐蝕。7N01合金熔焊后應(yīng)對熱影響部位進行時效處理，以提高抗蝕性，板厚方向有應(yīng)力腐蝕開裂。7N01-T4合金對飽和甘汞電極的自然電位（SCE）為-940mV，T6材料在3.5%NaCl溶液中的電位為–951.5mV；T6合金對飽和甘汞電極的自然電位為-919.6mV，在3.5%NaCl溶液中對SCE的電位為814.6mV。

6N01合金有良好的熔焊性能，中等強度，良好的軋制性能。由于強度低，切削性能不佳，表面處理性能良好，可擠壓性能優(yōu)秀，是擠壓高鐵復(fù)雜截面型材的上乘合金，擠壓材在陸、海運輸裝備制造中應(yīng)用廣泛。7N01的退火溫度約415℃，固溶處理溫度約450℃，T4處理在室溫1個月以上，T5處理約120℃×約24h，T6處理約120℃×約24h。7N01合金的可焊性良好，成形性能欠佳，可切削性能尚可，表面處理性能良好，制造陸路交通裝備的優(yōu)秀材料，其他性能與7005合金的相當(dāng)。

另外，高鐵車輛結(jié)構(gòu)件的連接最好采用摩擦攪拌焊（FSW,Friction stir welding）或激光焊，大部分部件是摩擦攪拌焊，激光焊的還不多。這些焊接工藝在中國都已得到廣泛應(yīng)用。在摩擦攪拌焊時，兩個平面一定要對得平平的，間隙以1毫米為準，鋁工件的FSW焊溫度約660℃，鋼件的約1500℃，這時可保證FSW工具的磨損和所需的旋轉(zhuǎn)力都不大。

當(dāng)前，中國已發(fā)展成為高鐵強國，這也將給中國鋁工業(yè)高鐵用鋁市場帶來繁榮。中國高鐵正在快速走向國際市場，中國的高鐵用鋁工業(yè)也必將與中國高鐵“同速”走向世界。