不涂装的不锈钢板梁结构车体(以下简称不锈钢车体)与中空型材结构的铝合金车体(以下简称铝合金车体),都属于整体承载型车体,其结构、强度、刚度等方面都能满足地铁、轻轨车辆(轴重16t、14t)的使用要求,只是在抗腐蚀、耐高温、制造工艺及造价等方面有一定差异。
以北京为代表的B型车,效仿日本东京的做法,大量选用不锈钢结构,认为不锈钢车体外观更朴实、现代,尤其在防火、耐腐蚀方面有不可比拟的优势。
以上海、广州为代表的A型车(全部)和B型车,大量选用中空铝型材结构,认为可有效做到轻量化,省出裕量多增加其他设备,且可满足不同用户对外装饰的要求,做到美观、大方、挺拔、典雅。
一、轻量化问题
不锈钢与碳钢(耐侯)相比,最大优势是轻量化,但与中空铝型材相比,铝合金车体又比它每节减轻1t左右。
二、耐腐蚀能力,不锈钢优于铝合金
腐蚀介质主要是水、盐分、二氧化硫等;特别对沿海地区和某些重工业区,由于湿度大、盐分高、污染重、不锈钢优势更显重要;
而在一般城市地下铁道,固定区段,单一工况,其运行条件比沿海城市和大铁的客车都要优越的多,铝合金车体也可满足。
三、防火及耐高温性能,不锈钢有铝合金不可比拟的优势
不锈钢溶点在1400℃以上,而铝合金只有630~650℃且到300℃以上就发软变形。防火性能主要体现在车体底架变形方面,韩国大邱地铁火灾事故,造成大量车体底架变形,车体外壳坍塌报废,就是一个教训沉重的例证。
四、制造工艺与价格
中空铝型材是制造厂一次轧制而成,车辆制造厂只需下料、拼装、氩弧焊接,工艺简单、省工省料;
薄板不锈钢车体是板梁结构,需大量工装、模具、夹具、样板和中间检查手段,生产工艺极其复杂,费工费料,虽然二者的原材料单价相差无几,而产成品价格还是不锈钢车体偏高。
五、外观质量
中空铝型材平整、挺拔,又可根据用户要求选择不同的装饰和颜,独具西装革履、阔绰大方的绅士风度,给人的感觉是庄重、美观,广大乘客容易接受。
汽车综合
不涂装的不锈钢车体,由于不刮腻子、不油漆,外表不做任何装饰,给人一种缺点什么的感觉;由于外墙板很薄(中国使用1.5mm)、很光,对不平度反映过敏,只要有0.2mm的凹凸,经反光折射,肉眼就感到不舒服;尤其是薄板的点焊印子更是无法消除,这些密密麻麻的焊点是设计确定的、工艺保证的,焊点的排列、深度、大小的一致性都有严格的要求;
至于外表面不涂装问题,也是一个习惯和观念问题,目前日本和北京都习惯粘贴带、而香港选择全裸,认为3M彩带很贵且寿命短,能省的钱就要省下来,千方百计降低成本,人们看惯了这些密密麻麻、排列有序的焊点,也就顺眼了,很像当前流行的休闲装,虽然皱皱巴巴,但很随意、很现代。
六、抵御磕碰、防划伤能力
铝合金占优,且可以修复;
不锈钢由于是薄板且为拉丝板,容易划伤,更忌讳异向划痕,出现划痕又难以消除。至于触摸的手印,还是可以清洗掉的。
七、对车下设备提供的安装空间和布置方式
中空铝型材车体,车下空间大,适应大线槽布线和空气管路预装配,做到整体吊装,实现模块化结构要求;
不锈钢车体由于板薄(底架边梁也只是采用最厚的δ=4mm钢板轧制而成),板梁点焊结构,车下空间小,设备布置分散,只能用传统的预留线槽线道、现车穿线工艺,线路、管路布置零乱(目前日本车型和北京#5线都还停留在这个档次)。
八、目前国内地铁、轻轨的选材状况
1、碳钢(耐侯钢)车体:
北京老地铁、北京#13轻轨,复八线;
2、不锈钢车体:
天津滨海线轻轨(整体焊接)、北京#5、#10、#4线;
3、铝合金车体:
上海#1、#2、#3、#4及明珠#2线,广州#1、#2、#8线及深圳#1线等所有地铁的A型车;
B型车有广州#3线、直线电机牵引的#4、#5线(和未来的#6、#7线)、武汉地铁、天津地铁、重庆单轨等等。
综上所述,从数量上看,目前以铝合金车体为多,但不涂装不锈钢车体在国内还刚刚被采用,尤其是北京对此情有独钟;两种材料各有优势,难论长短,还需业主根据自身地理、气侯、社会、习俗等条件,多方斟酌后定夺
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