The invention discloses a rail train body and a manufacturing method thereof. The car body mainly comprises a main structure composed of a roof, side wall, chassis, side top connecting profiles, side bottom connecting profiles and independent door angles; the car roof is mainly composed of side beam profiles, air conditioning plate profiles and arc roof profiles; the side wall is mainly composed of side wall plate profiles, door column profiles and side wall beam profiles; the chassis is mainly composed of two sides. The bottom side beam profile and the bottom floor profile in the middle position are welded together; the top side beam profile, the side wall panel profile, the bottom side beam profile, the bottom floor profile and the independent door angle are all made of nano-ceramics and aluminium alloy materials; the two-axle shoulder FSW mode is used to connect the top and side walls, the side walls and the bottom frames. The car body of the invention solves the problem of further lightening and difficult welding deformation of the traditional aluminum alloy car body due to the strength limitation of the material itself.
【技术实现步骤摘要】
一种轨道列车车体及其制造方法
本专利技术涉及一种轨道列车车体及其制造方法，属于轨道交通车辆车体结构及焊接
技术介绍
随着现代科学技术的发展，轨道列车车辆对轻量化、防火安全、振动舒适等性能要求变得更加苛刻。目前轨道列车车体采用最广泛的是碳钢、不锈钢、铝合金三种材料。其中铝合金仍然是目前最成熟的轻量化轨道列车车体材料，主要包括5XXX系、6XXX系和7XXX系三个系列，其中6XXX系中的6005A铝合金具有中高等强度，良好的挤压性能及耐蚀性，且焊接性好，可进行热处理强化等特性被广泛当作车体主结构型材使用。但其屈服强度只有215MPa左右，且由于挤压流动性不高限制了最小板厚，影响其进一步轻量化。7XXX系铝合金由于高强度、综合成型性能好等特点，曾经是取代6005A铝合金的重点研究对象，但由于其应力腐蚀敏感性，暂被限制使用。近年来，原位纳米陶瓷颗粒增强铝基复合材料（即纳米陶瓷铝合金，也称陶铝）的制备技术取得了突破性发展，申请号为CN201711114899.X的专利技术专利，通过纳米颗粒的Orowan强化、细晶强化、纳米增强体增韧和纳米析出相的弥散强化、阻尼效应...
【技术保护点】
1.一种轨道列车车体，主要包括由车顶（2），侧墙（3），底架（4），侧顶连接型材（5），侧底连接型材（6）和独立门角（7）构成的主体结构；其特征在于：所述车顶（2）主要由车顶边梁型材（21），空调板型材（22）和圆弧车顶型材（23）组焊而成；所述侧墙（3）主要由侧墙板型材（31），门立柱型材（32）和侧墙上梁型材（33）组焊而成；所述底架（4）主要由位于两侧的底架边梁型材（41）和中间位置的底架地板型材（42）组焊而成；所述车顶边梁型材（21）、侧墙板型材（31）、底架边梁型材（41）、底架地板型材（42）、独立门角（7）均采用纳米陶瓷铝合金材质制成；所述车顶（2）和侧墙（...
【技术特征摘要】
1.一种轨道列车车体，主要包括由车顶（2），侧墙（3），底架（4），侧顶连接型材（5），侧底连接型材（6）和独立门角（7）构成的主体结构；其特征在于：所述车顶（2）主要由车顶边梁型材（21），空调板型材（22）和圆弧车顶型材（23）组焊而成；所述侧墙（3）主要由侧墙板型材（31），门立柱型材（32）和侧墙上梁型材（33）组焊而成；所述底架（4）主要由位于两侧的底架边梁型材（41）和中间位置的底架地板型材（42）组焊而成；所述车顶边梁型材（21）、侧墙板型材（31）、底架边梁型材（41）、底架地板型材（42）、独立门角（7）均采用纳米陶瓷铝合金材质制成；所述车顶（2）和侧墙（3）之间、侧墙（3）和底架（4）之间均采用双轴肩FSW方式连接；位于门洞（34）上方的所述侧顶连接型材（5）用来连接车顶（2）和侧墙（3），所述侧底连接型材（6）用来连接侧墙（3）和底架（4），该侧底连接型材（6）设置在底架地板型材（42）上方；所述独立门角（7）位于侧底连接型材（6）的两端，并用来连接侧墙（3）、底架（4）以及侧底连接型材（6）；优选所述纳米陶瓷铝合金为纳米TiB2颗粒强化6XXX系铝合金，更优选为纳米TiB2颗粒强化6005A铝合金。2.根据权利要求1所述的轨道列车车体，其特征在于，所述车顶（2），侧墙（3）和底架（4）均由若干块型材单元拼焊而成，在拼焊的焊接接头处具有导向对接结构，该导向对接结构使得焊接接头处的两块待焊接的型材单元对齐，所述对齐为错边量不大于0.3mm；优选所述焊接接头处的下方设置了中空结构。3.根据权利要求2所述的轨道列车车体，其特征在于，所述导向对接结构包括设置在两块带焊接型材单元中第一型材焊接单元端部的焊接支撑上凸结构，两块带焊接型材单元中第二型材焊接单元端部的焊接支撑下凸结构，所述第一型材焊接单元的焊接支撑上凸结构与第二型材焊接单元的焊接支撑下凸结构对接啮合；优选所述第一型材焊接单元的焊接支撑上凸结构与第二型材焊接单元的焊接支撑下凸结构之间设有焊接支撑间隙；更优选所述焊接支撑间隙不超过0.2mm。4.根据权利要求1-3中任一项所述的轨道列车车体，其特征在于，所述门立柱型材（32）的最下端不超过侧底连接型材（6）的区域，为后续侧墙（3）和底架（4）之间的双轴肩FSW施焊搅拌头提供进入空间。5.根据权利要求1-3中任一项所述的轨道列车车体，其特征在于，所述车顶（2）与侧墙（3）的内侧主要由车顶边梁型材（21）的端部接头和侧墙上梁型材（33）的端部接头通过FSW方式连接；所述车顶（2）与侧墙（3）的外侧主要分别由车顶边梁型材（21）的端部接头与侧顶连接型材（5）的端部接头，以及侧顶连接型材（5）的端部接头与侧墙上梁型材（33）的端部接头通过FSW方式连接；优选所述车顶边梁型材（21）在焊接接头处的两个端部接头设置定位机构，所述侧墙上梁型材（33）在在焊接接头处的两个端部接头设置设置定位机构，该定位机构分别与呈“工”字结构的侧顶连接型材（5）的搭接筋板搭接相连；优选所述定位机构设置为十字筋板；更优选所述车顶边梁型材（21）在焊接接头处的端部接头、侧墙上梁型材（33）在焊接接头处的端部接头、以及侧顶连接型材（5）在焊接接头处的端部接头均处在空腔处。6.根据权利要求5所述的轨道列车车体，其特征在于，所述侧顶连接型材（5）嵌入车顶（2）与侧墙（3）的连接处；所述车顶边梁型材（21）的端部接头、侧顶连接型材（5）的端部接头与侧墙上梁型材（33）的端部接头处于同...
【专利技术属性】
技术研发人员：苏柯，廖文洁，彭章祝，索建国，柳晓峰，王艳，黎宏飞，张长庚，曾燕军，
申请(专利权)人：中车株洲电力机车有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43
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