中國鑄造協會軌道交通鑄造分會秘書長 徐貴寶
伴隨(sui)著(zhu)全球經濟發展(zhan)(zhan)和工(gong)業復蘇(su),軌(gui)道(dao)交通(tong)行業景(jing)氣周期正處于新一輪上升階段。在能源危(wei)機(ji)與環保壓力日(ri)益加大的今(jin)天,綠(lv)色軌(gui)道(dao)交通(tong)將成為(wei)世(shi)界首選的交通(tong)方式,軌(gui)道(dao)交通(tong)行業將在全球開啟新周期快速發展(zhan)(zhan)新篇章。
軌道(dao)交(jiao)通鑄(zhu)件種類繁多,占我國(guo)鑄(zhu)件總量的(de)5%左右。相(xiang)關(guan)產品主要(yao)為機車(che)(che)、貨車(che)(che)、動車(che)(che)組(zu)及城軌裝(zhuang)備領域(yu)配套需要(yao)的(de)機械傳動齒(chi)輪箱、大(da)功(gong)率柴(chai)油機、轉向架(jia)搖枕和側架(jia)、構(gou)架(jia)、減(jian)振裝(zhuang)置(zhi)、車(che)(che)鉤(gou)緩沖、牽引電機、盤型制(zhi)動裝(zhuang)置(zhi)、制(zhi)動夾(jia)鉗、軸箱等(deng)關(guan)鍵承載零部件,產品技術要(yao)求高,制(zhi)造(zao)難度大(da),以中(zhong)小件為主,鑄(zhu)造(zao)材質(zhi)及方式多種多樣(yang),產品的(de)安全(quan)性和可靠性直接關(guan)系(xi)到公共行車(che)(che)安全(quan)。由此可見,鑄(zhu)件在軌道(dao)交(jiao)通行業的(de)重(zhong)要(yao)性不言而喻。
根據中國(guo)鑄(zhu)造協會(hui)軌道交(jiao)(jiao)通鑄(zhu)造分會(hui)的(de)統計(ji)分析,預計(ji)2018年,軌道交(jiao)(jiao)通鑄(zhu)件各(ge)板塊市場需(xu)(xu)求(qiu)(qiu)仍處于不(bu)均衡狀態。目(mu)前,國(guo)內(nei)客運(yun)部分越來(lai)越多依靠高鐵(tie)動(dong)車(che)(che)(che)(che)組解決,貨(huo)(huo)車(che)(che)(che)(che)與機車(che)(che)(che)(che)的(de)需(xu)(xu)求(qiu)(qiu)驅動(dong)力為宏觀(guan)經濟和貨(huo)(huo)運(yun)量(liang)。隨著(zhu)地鐵(tie)通車(che)(che)(che)(che)里程的(de)提(ti)升(sheng),地鐵(tie)車(che)(che)(che)(che)輛(liang)需(xu)(xu)求(qiu)(qiu)逐年提(ti)升(sheng),迎來(lai)井噴。具體分析如下:
動車板塊:市場需求出現向上拐點
2016年(nian)動(dong)車(che)(che)(che)組(zu)招標(biao)數僅為(wei)110標(biao)準(zhun)列,2017年(nian)1~11月,中(zhong)國鐵路(lu)總公(gong)司(si)共(gong)招標(biao)205標(biao)準(zhun)列,同比增長(chang)86.4%,這主要受益(yi)于“一(yi)帶(dai)一(yi)路(lu)”政策的刺激,拉動(dong)海外訂(ding)單持續增長(chang)。2017年(nian),以(yi)生產動(dong)車(che)(che)(che)車(che)(che)(che)輛(liang)相關(guan)鑄件為(wei)主的企業顯(xian)得格外忙(mang)碌,如(ru)中(zhong)車(che)(che)(che)戚墅堰機(ji)車(che)(che)(che)車(che)(che)(che)輛(liang)工藝研究所有限公(gong)司(si)動(dong)車(che)(che)(che)組(zu)鋁(lv)合金齒輪箱迎來歷史峰值,以(yi)生產牽引電機(ji)鑄件為(wei)主的株洲九方(fang)鑄造有限責任(ren)公(gong)司(si)始終在(zai)為(wei)完成訂(ding)單而努力。
就未(wei)來發展形(xing)勢來看,動車(che)新(xin)增(zeng)通(tong)車(che)里程(cheng)觸(chu)底回(hui)升(sheng)(sheng)疊加運營(ying)密(mi)度提升(sheng)(sheng),動車(che)需(xu)(xu)求迎(ying)來向上(shang)拐點。2016年國家發布了《中(zhong)長(chang)期鐵路(lu)網(wang)規劃》,計劃到(dao)(dao)2020年我(wo)國高鐵里程(cheng)數將達(da)到(dao)(dao)3萬(wan)公(gong)里以(yi)上(shang),到(dao)(dao)2025年中(zhong)國高速(su)鐵路(lu)通(tong)車(che)里程(cheng)將達(da)到(dao)(dao)3.8萬(wan)公(gong)里以(yi)上(shang)。從建(jian)設(she)進度來看,未(wei)來三年我(wo)國高鐵新(xin)增(zeng)里程(cheng)相比(bi)17年快速(su)增(zeng)長(chang)。其中(zhong)2017年為低點,2018年開始快速(su)增(zeng)加,帶動軌道交通(tong)裝備(bei)需(xu)(xu)求觸(chu)底回(hui)升(sheng)(sheng)。屆時傳(chuan)動齒(chi)輪箱、車(che)鉤(gou)及緩沖器(qi)、制動盤、夾鉗(qian)、軸(zhou)箱體、定位轉臂、牽引電機等鑄件產品訂單需(xu)(xu)求會相應快速(su)回(hui)升(sheng)(sheng)。
此外,城際鐵路(lu)投資加(jia)速,成為(wei)動(dong)車需(xu)求(qiu)(qiu)增長的主要動(dong)力(li)之一。根(gen)據2015年(nian)12月國(guo)家(jia)發展改(gai)革(ge)委、交通運輸部對(dui)外發布《城鎮化地區綜(zong)合交通網規劃》,到2020年(nian),我國(guo)新建城際鐵路(lu)約8000公里(li),覆(fu)蓋98%的節點城市和近60%的縣(市)。如果按(an)照動(dong)車運營(ying)密(mi)度每公里(li)0.9輛來計算,新增的8000公里(li)城際鐵路(lu)帶來的動(dong)車需(xu)求(qiu)(qiu)為(wei)7200輛,對(dui)應900標(biao)準列(lie),年(nian)均需(xu)求(qiu)(qiu)為(wei)180標(biao)準列(lie)。不容忽視(shi)的是,貨運動(dong)車組啟動(dong)研發,有望成為(wei)未來動(dong)車需(xu)求(qiu)(qiu)的一個重要增量。
城軌地鐵板塊:預計增長20%以上
隨著地鐵通車里程逐年提升,地鐵車輛需求也將逐年提升,預計2017年保持20%以上的增長。有軌地鐵、輕軌、單軌、市域快軌、磁懸浮、現代有軌電車等蓬勃發展,齒輪箱、制動盤、牽引電機等鑄件市場訂單需求大幅度提升。
貨車板塊:正式宣告市場回暖復蘇
2016年共招標貨車25272輛,正式宣告貨車市場回暖復蘇。2017年1月19日,中國鐵路總公司啟動了成立以來最大規模的貨車招標,數量高達4萬輛,相比2016年全年增長58%。此次招標采購NX70A型共用平車和X70型集裝箱專用平車各2萬輛。目前,軌道交通鑄造分會以貨車配件生產企業為主,大規模貨車訂單為眾多會員單位帶來了生機。
機車板塊:招標與交付量提升明顯
2016年,受制于鐵中招標進程放緩的影響,全年交付機車僅有100余臺,進入2017年,隨著貨車招標與交付量提升,機車需求量也明顯增加。據統計,2017年1月26日,中國鐵路總公司發布招標公告,一次性招標586臺客貨運電力機車,其中貨運電力機車495臺,客運電力機車91臺。2017年11月3日,中國鐵路總公司招標160km/h(6軸7200kW)交流傳動客運電力機車,2017年12月11日,中車戚墅堰公司與鐵總簽訂了4400馬力交流傳動調車內燃機車采購合同,車型為HXN5B型,數量30臺。以機車機械傳動齒輪箱、牽引電機鑄件、制動盤等為主要業務的機車和低速客車零部件鑄造企業也迎來喘息之機。
綜合當前形(xing)勢(shi)來(lai)看,軌(gui)道交通裝備行(xing)業未來(lai)3~5年內仍將(jiang)保(bao)持15%~20%的(de)增長(chang)。動(dong)車組(zu)年增量預計長(chang)期保(bao)持在300~400列,年市場規模600億(yi)~800億(yi)元,動(dong)車組(zu)每年需(xu)鑄件約(yue)2560噸。
預計鐵(tie)路火車(che)將有平均7萬~8萬輛(liang)的需求,按每(mei)輛(liang)貨(huo)車(che)平均使(shi)用6噸配(pei)套(tao)鑄(zhu)件計算,每(mei)年(nian)需鑄(zhu)件480000噸。機車(che)每(mei)年(nian)預計需求700~1000輛(liang),按每(mei)輛(liang)鐵(tie)路機車(che)平均使(shi)用10噸配(pei)套(tao)鑄(zhu)件計算,鐵(tie)路機車(che)行業每(mei)年(nian)需鑄(zhu)件約10000噸。
鐵(tie)路客車(車廂(xiang))保有量有望(wang)保持(chi)4%的(de)增長(chang),年(nian)需求預計約為7000輛(liang)左右,按每輛(liang)鐵(tie)路客車平均使用1.5噸配套鑄(zhu)件(jian)(jian)計算,鐵(tie)路客車行業每年(nian)需鑄(zhu)件(jian)(jian)10500噸。
未來(lai)5年(nian)(nian),城市軌(gui)(gui)道交通將(jiang)迎(ying)來(lai)井噴(pen),今后較(jiao)長一段時間內(nei)有望保持(chi)每年(nian)(nian)2500~3000輛(liang)(liang)的持(chi)續(xu)增長,按每輛(liang)(liang)城軌(gui)(gui)車輛(liang)(liang)平均使用1.5噸(dun)配套鑄(zhu)件計算,城軌(gui)(gui)車輛(liang)(liang)每年(nian)(nian)預(yu)計鑄(zhu)件需求4500噸(dun)。
2018年:重點攻克以下技術難關
在技術創新方面,2018年軌道交通鑄件企業將重點做好以下幾項工作:
第一,中(zhong)國中(zhong)車已成立(li)鑄(zhu)(zhu)(zhu)造專家組,針對(dui)(dui)軌道交(jiao)通鑄(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)(jian)開發(fa)生產(chan)中(zhong)的(de)(de)難題(ti)(ti)進(jin)行聯合(he)攻關。在(zai)鑄(zhu)(zhu)(zhu)造模(mo)擬仿真技術方面,擬組織(zhi)聯合(he)研討,在(zai)缺(que)陷(xian)(xian)的(de)(de)預(yu)測(ce)方面更(geng)加全面、可靠,并(bing)從(cong)傳統的(de)(de)分析縮(suo)松缺(que)陷(xian)(xian),擴大到分析夾渣、裂(lie)紋、冷(leng)隔等(deng)外(wai)部缺(que)陷(xian)(xian)方面,甚至(zhi)能預(yu)測(ce)金(jin)相組織(zhi)及力學(xue)性(xing)能,最終對(dui)(dui)產(chan)品(pin)的(de)(de)使用(yong)(yong)性(xing)能做(zuo)出評(ping)價。在(zai)鑄(zhu)(zhu)(zhu)鋼(gang)(gang)件(jian)(jian)廢砂(sha)(sha)處(chu)理方面,擬聯合(he)開展更(geng)深(shen)入的(de)(de)技術研究,推進(jin)解決軌道交(jiao)通鑄(zhu)(zhu)(zhu)鋼(gang)(gang)件(jian)(jian)水(shui)玻璃砂(sha)(sha)濕(shi)法再生過程循環水(shui)問(wen)題(ti)(ti)和干法再生的(de)(de)殘鈉(Na)問(wen)題(ti)(ti),軌道交(jiao)通鑄(zhu)(zhu)(zhu)鋼(gang)(gang)件(jian)(jian)整體(ti)芯舊砂(sha)(sha)使用(yong)(yong)率問(wen)題(ti)(ti),軌道交(jiao)通各類(lei)薄壁鑄(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)(jian)砂(sha)(sha)鐵比問(wen)題(ti)(ti),并(bing)研討擴大覆膜砂(sha)(sha)鑄(zhu)(zhu)(zhu)造、消(xiao)失模(mo)鑄(zhu)(zhu)(zhu)造等(deng)在(zai)軌道交(jiao)通鑄(zhu)(zhu)(zhu)鋼(gang)(gang)件(jian)(jian)上的(de)(de)應用(yong)(yong)范圍。
第二(er),3D打印技術與傳(chuan)統鑄造技術的(de)(de)結合(he)。3D打印能夠迅速(su)(su)(su)實(shi)現從設(she)計到產(chan)品的(de)(de)過程,減少中間環節,加快產(chan)品開發周期,降(jiang)低成本(ben),尤(you)其適(shi)合(he)軌道(dao)交通快速(su)(su)(su)研發單件新產(chan)品或(huo)(huo)者小批量(liang)結構復雜鑄件的(de)(de)生產(chan)。主要攻(gong)克方向:一是(shi)(shi)直接燒(shao)結覆膜砂(sha)或(huo)(huo)者陶(tao)瓷粉,制造砂(sha)型或(huo)(huo)者砂(sha)芯(xin)用于(yu)重力或(huo)(huo)低壓鑄造;二(er)是(shi)(shi)燒(shao)結高分子塑料(liao)或(huo)(huo)者石蠟材料(liao),通過熔(rong)模鑄造的(de)(de)方法快速(su)(su)(su)制造金屬零件。
第三,鑄(zhu)鋼(gang)(gang)、鑄(zhu)鐵新(xin)(xin)(xin)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)的(de)開(kai)發(fa)(fa)及(ji)(ji)(ji)應(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)。在新(xin)(xin)(xin)型鑄(zhu)鋼(gang)(gang)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)及(ji)(ji)(ji)工(gong)藝方面(mian),針對貨(huo)用(yong)(yong)(yong)(yong)車鉤鉤體(ti)(ti)及(ji)(ji)(ji)鉤舌裂(lie)損慣性(xing)質量問題,需(xu)重點(dian)開(kai)發(fa)(fa)高(gao)(gao)(gao)(gao)強韌(ren)鑄(zhu)鋼(gang)(gang)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)及(ji)(ji)(ji)制(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)工(gong)藝研究;針對工(gong)程(cheng)機械耐磨鑄(zhu)鋼(gang)(gang)件(jian)(jian)如耙板、搗鎬等耐磨件(jian)(jian)耐磨性(xing)偏低的(de)特點(dian),亟須(xu)開(kai)展(zhan)(zhan)新(xin)(xin)(xin)型高(gao)(gao)(gao)(gao)耐磨高(gao)(gao)(gao)(gao)韌(ren)性(xing)鑄(zhu)鋼(gang)(gang)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)技(ji)術攻關,開(kai)發(fa)(fa)新(xin)(xin)(xin)型高(gao)(gao)(gao)(gao)耐磨鑄(zhu)鋼(gang)(gang)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao),提(ti)(ti)高(gao)(gao)(gao)(gao)磨耗產品的(de)耐磨性(xing)及(ji)(ji)(ji)服役壽(shou)命;針對動(dong)車組鑄(zhu)鋼(gang)(gang)制(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)盤及(ji)(ji)(ji)其他關鍵鑄(zhu)鋼(gang)(gang)零部件(jian)(jian)對鑄(zhu)件(jian)(jian)本體(ti)(ti)夾雜物及(ji)(ji)(ji)氣(qi)體(ti)(ti)含量要求較低的(de)現狀,開(kai)展(zhan)(zhan)中頻爐鋼(gang)(gang)水(shui)凈化(hua)技(ji)術及(ji)(ji)(ji)高(gao)(gao)(gao)(gao)純凈鋼(gang)(gang)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)制(zhi)(zhi)(zhi)備(bei)工(gong)藝研究,降低鋼(gang)(gang)水(shui)中的(de)氣(qi)體(ti)(ti)及(ji)(ji)(ji)夾雜物含量,提(ti)(ti)高(gao)(gao)(gao)(gao)鋼(gang)(gang)水(shui)品質,保證產品內在質量和性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng);在新(xin)(xin)(xin)型鑄(zhu)鐵材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)及(ji)(ji)(ji)工(gong)藝開(kai)發(fa)(fa)方面(mian),開(kai)展(zhan)(zhan)新(xin)(xin)(xin)型鑄(zhu)鐵材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)及(ji)(ji)(ji)制(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)工(gong)藝的(de)開(kai)發(fa)(fa),發(fa)(fa)展(zhan)(zhan)新(xin)(xin)(xin)型高(gao)(gao)(gao)(gao)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)球(qiu)墨鑄(zhu)鐵材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao),拓寬(kuan)(kuan)其應(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)范圍(wei);開(kai)發(fa)(fa)新(xin)(xin)(xin)型耐低溫高(gao)(gao)(gao)(gao)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)球(qiu)鐵材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)及(ji)(ji)(ji)制(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)工(gong)藝,提(ti)(ti)高(gao)(gao)(gao)(gao)耐低溫球(qiu)鐵件(jian)(jian)的(de)服役性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng),拓寬(kuan)(kuan)其應(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)領域(yu);研究各種(zhong)合金化(hua)鑄(zhu)鐵的(de)力學性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)及(ji)(ji)(ji)使用(yong)(yong)(yong)(yong)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng),既擴大了(le)鑄(zhu)鐵材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)的(de)應(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)范圍(wei),也為代替各種(zhong)軌(gui)道交通鑄(zhu)鋼(gang)(gang)件(jian)(jian)提(ti)(ti)供了(le)基(ji)礎支撐(cheng)。
第四,更高(gao)(gao)強度(du)等級的(de)(de)鋁合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)鑄(zhu)(zhu)件和(he)(he)(he)高(gao)(gao)強度(du)鎂合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)材(cai)料工(gong)藝研究。隨(sui)著軌道交通裝(zhuang)備(bei)朝著高(gao)(gao)速、節(jie)能(neng)、安全、舒適的(de)(de)方(fang)向發展,對鑄(zhu)(zhu)造鋁合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)產品的(de)(de)性能(neng)和(he)(he)(he)質量提出了更高(gao)(gao)的(de)(de)要求(qiu),在輕量化的(de)(de)同(tong)時越(yue)來越(yue)追求(qiu)合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)的(de)(de)高(gao)(gao)強度(du)和(he)(he)(he)延伸率。然而由于鑄(zhu)(zhu)造工(gong)藝性能(neng)較差,高(gao)(gao)強韌(ren)鑄(zhu)(zhu)造Al-Cu系合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)和(he)(he)(he)鎂合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)在軌道交通領域的(de)(de)應用還幾乎(hu)是空白(bai),2018年需要在提高(gao)(gao)Al-Cu系合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)材(cai)料和(he)(he)(he)鎂合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)材(cai)料的(de)(de)鑄(zhu)(zhu)造性能(neng)和(he)(he)(he)新的(de)(de)鑄(zhu)(zhu)造工(gong)藝技術兩(liang)方(fang)面取得突破。
第五,鋁(lv)(lv)基復合(he)(he)(he)(he)制(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)(dong)材料(liao)的(de)(de)(de)(de)研(yan)發(fa)。鋁(lv)(lv)基復合(he)(he)(he)(he)材料(liao)具(ju)有高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)比強度、比剛度和(he)優良(liang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫力(li)學性(xing)能(neng)以(yi)及低的(de)(de)(de)(de)膨(peng)脹系數和(he)優良(liang)的(de)(de)(de)(de)耐磨性(xing),在(zai)軌道(dao)交通(tong)、航空(kong)、航天、汽(qi)車(che)等工業領(ling)域具(ju)有十分廣泛(fan)的(de)(de)(de)(de)應用(yong)前(qian)景,是當前(qian)金(jin)屬基復合(he)(he)(he)(he)材料(liao)研(yan)究的(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)點,也是鑄造鋁(lv)(lv)合(he)(he)(he)(he)金(jin)發(fa)展(zhan)的(de)(de)(de)(de)新方向。用(yong)鋁(lv)(lv)合(he)(he)(he)(he)金(jin)復合(he)(he)(he)(he)材料(liao)制(zhi)(zhi)(zhi)作的(de)(de)(de)(de)軌道(dao)交通(tong)用(yong)的(de)(de)(de)(de)剎(cha)車(che)制(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)(dong)盤(pan),可減(jian)重50%~60%,減(jian)小(xiao)了慣性(xing)力(li),增大了制(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)(dong)加(jia)速度,提(ti)高(gao)(gao)了導熱(re)(re)速度,減(jian)小(xiao)了磨損,從而改(gai)善了制(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)(dong)盤(pan)的(de)(de)(de)(de)性(xing)能(neng)。目前(qian),中車(che)戚墅堰(yan)所正在(zai)與澳(ao)大利亞科(ke)工組織(zhi)聯合(he)(he)(he)(he)開展(zhan)軌道(dao)交通(tong)用(yong)鋁(lv)(lv)基復合(he)(he)(he)(he)材料(liao)制(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)(dong)盤(pan)的(de)(de)(de)(de)研(yan)究。
第(di)六,面對國家環保(bao)部日益(yi)嚴峻的(de)治污以及各(ge)主機客戶對高(gao)鐵意識的(de)提升和(he)高(gao)標準要求,再加上日益(yi)上漲(zhang)的(de)原材料(liao)價(jia)格,2018年軌道交通鑄(zhu)件企業必須持續深化精(jing)益(yi)管理,聚力(li)提質增效。持續落實(shi)(shi)綠色鑄(zhu)造和(he)智能(neng)化制造,推進(jin)熔(rong)煉、澆注、打(da)磨、表(biao)面處理工位(wei)設備和(he)設施的(de)轉(zhuan)型升級,實(shi)(shi)施精(jing)細(xi)化過程管控和(he)現場精(jing)益(yi)管理,建立鑄(zhu)件缺陷風險防(fang)范體系,優化和(he)平衡質量成本,創(chuang)建軌道交通鑄(zhu)件品牌價(jia)值。


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