地铁车辆不锈钢车体发展概况

程海鹏

【摘 要】地铁是城市轨道交通的骨干运输形式，不锈钢是地铁车辆常用的重要材料类型，不锈钢车辆的应用具有广阔的市场前景。论文介绍了国内外不锈钢车辆的发展历程和现状，为国内不锈钢车辆的研究提供参考。

【Abstract】The subway is the backbone transportation form of urban rail transit. Stainless steel is an important material type used in metro vehicles， and the application of stainless steel vehicles has broad market prospects. This paper introduces the development process and current situation of stainless steel vehicle at home and abroad， and provides reference for the study of domestic stainless steel vehicle.

【關键词】车辆；不锈钢车体；发展

【Keywords】vehicles； stainless steel body； development

【中图分类号】F407.472 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2017）06-0146-02

1 引言

随着社会经济的发展，城市公共交通的压力逐渐增加，大客运量的城市轨道交通成为改善城市公共交通的有效途径。

目前，城市轨道交通在城市公共客运交通中起到骨干支撑作用，而不锈钢是地铁车辆常用的材料类型。就车辆选型分析，地铁车辆多数采用A、B型车。A型车具有车体宽、编组长，载客量大的特点，造价高，单节车厢有效车长22.1米，车高3.8米，宽3米，车辆购置、地下空间建设及相关设备配置的费用也较高。上海地铁1、2、3号线以及南京地铁1、2号线等地铁线路均采用A型车。B型车较A型车苗条、小巧，车体有效车长19.8米，车高3.8米，宽2.8米，相比A型车载客量少，造价低。多数城市选用B型车，如北京地铁、杭州地铁、沈阳地铁等。历经数十年发展，不锈钢车辆已经在地铁、轻轨、有轨电车等多种轨道交通形式上得到应用，并展现出广阔的市场前景[1]。

2 国外发展历程

美国的巴德公司最早开始研制不锈钢车辆，并于二十世纪三十年代生产出了世界上第一辆不锈钢铁路客车。法国随后也生产出了不锈钢铁路车辆。早期开发不锈钢车体的重要原因是克服碳钢车体的腐蚀问题。

加拿大研制不锈钢车辆稍晚于美国，其庞巴迪公司的拉帕卡杰尔厂在1982年以后的十年间生产了1500多辆客车，不锈钢客车占将近90%，庞巴迪公司还为英法海底隧道生产了6个车种252辆不锈钢客车，在多雾的海洋性气候的特殊运行环境中，不锈钢车体表现出了优良的抗腐蚀性能[2]。

日本研制不锈钢车体稍晚于美国和加拿大，不过，当代日本不锈钢车辆的生产规模和制造工艺以及不锈钢原材料的开发都具有世界领先水平。日本开发不锈钢产品经历了蒙皮不锈钢、半不锈钢、全不锈钢以及轻量化不锈钢等几个阶段，而材料的研究也从SUS201、SUS304、SUS301进化成SUS301L等高机械性能产品。近些年，日本轻量化不锈钢车体的大量制造为其减少了车体钢结构的维护和维修工作，也节约了大量能源[3]。

瑞典著名的高速摆式列车X2000，为了使车身重量控制在10t左右，该车选用了不锈钢AISI301L/1.4318作为车体钢结构的设计用材。侧墙和车顶设计成压筋形状，通过有限元分析后在内部添加了补强板，车体下部还设有不锈钢设备舱，并且参与整车承载。我国曾引进一列名为“新时速”的高速列车，如图1所示，用以测试摆式列车在国内的可行性。

韩国在二十世纪八十年代从日本引进了不锈钢车体制造技术。韩进重工业公司生产的不锈钢车辆达到生产总量的80%。其不锈钢车体制造技术也具有一定的自动化水平，形成了生产效率较高的不锈钢结构生产线。

3 国内发展历程

我国从二十世纪八十年代开始研制不锈钢车辆。1987年，长春客车厂与太原钢铁厂展开合作，采用其提供的1.5～3.0mm厚的0Cr18Ni9（即SUS304）不锈钢卷板，生产了两辆RW22客车，并交付上海局和成都局使用。RW22为我国最早生产并投入运营的不锈钢材质的客车[4]。1994年，长春客车厂与韩进重工合作生产30辆轻量化不锈钢客车，运用于广深铁路，后来转用于其他线路。1995年四方厂与德国阿门道夫厂合作制造20辆不锈钢客车，由德方设计，四方厂进行生产，该车从底架横梁、地板、侧墙到车顶均使用了铁素体形不锈钢（N403），局部则使用更强的材料。此次生产的20辆不锈钢客车多采用不锈钢混合气体保护焊，制作工艺精良，经五六年运用后耐腐蚀效果明显[5]。

2003年长春客车厂为天津滨海快线生产了自主研制的首列不锈钢城轨客车，时速可达100km/h，标志着我国轨道车辆制造技术由碳钢车体进入不锈钢车体的跨越，如图2所示。2006年四方庞巴迪生产的CRH1A型动车组也采用了不锈钢车体，如图3所示。

近年来，随着我国轨道交通装备制造业的发展壮大，逐渐积极主动地参与到世界各地不锈钢地铁列车项目的竞标中。长客股份于2008年中标香港地铁港岛线一期工程的A型不锈钢地铁车辆，前后共生产22列共176辆地铁车辆，并于2013年9月交付使用。2011年7月，长客再次中标香港铁路有限公司的14亿港元的A型不锈钢地铁车辆。2014年10月，长客厂中标美国马萨诸塞州的284辆不锈钢地铁车辆，用以装备波士顿橙线和红线地铁，该项目标志着我国铁路车辆制造企业首次登陆美国市场。红线和橙线列车的载客量分别与国内A型车和B型车相近，采用全动车结构，按照美国相关标准设计，至少可以服务30年。2015年7月四方机车厂中标香港铁路有限公司93列共744辆地铁列车。2016年3月，四方机车厂中标美国芝加哥846辆、总计13亿美元的7000系列不锈钢地铁车辆项目，这是目前我国轨道交通装备企业向发达国家出口的最大单地铁车辆项目，也是第二次登陆美国。

4 结语

本文立足于轨道交通在城市公共交通的重要性，介绍了国外如美国、加拿大、日本、瑞典、韩国等国家关于不锈钢车辆的起始、发展历程和现状，详细分析我国不锈钢车辆的发展现状，为国内不锈钢车辆的研究提供参考。

【参考文献】

【1】龚明，丁叁叁.城市轨道车辆不锈钢车体结构优化探索[J].铁道车辆，2009，47（7）：16-18.

【2】王旭东.谈地铁不锈钢车体及其国产化问题[J].铁道车辆，2000（38）：50-53.

【3】内田博行.不锈钢车辆的开发及最新的车体技术[J].国外机车车辆工艺，2004（3）：1-9.

【4】孙双进.开发生产不锈钢客车提高我国客车制造水平[J].铁道车辆，36（6）：18-20.

【5】姚曙光.轻型不锈钢车体结构研究[J].城市轨道交通研究，2004（5）：82-84.