由于使用輕量化車體能減少車輛和線路的維護費用,節(jié)約能源,因此不銹鋼和鋁合金車輛越來越多地得到使用。隨著國內(nèi)地鐵B型車市場需求的大量增加及不銹鋼車體制造技術(shù)的引進,輕量化不銹鋼車體將會逐步得到推廣應(yīng)用。
輕量化不銹鋼車體應(yīng)采用車輛專用不銹鋼,材質(zhì)為SUS301L和SUS304。而SUS301L中Ni和Cr的含量比SUS304的少,其屈服極限比(屈服強度/抗拉強度)亦不大于0.8,因而具有更加良好的沖壓加工性能,且能通過冷沖壓加工提高其抗拉強度。SUS301L材質(zhì)抗拉強度分為6個等級。表1為車輛專用不銹鋼的化學(xué)成分,表2為車輛專用不銹鋼的機械性能。
車輛用不銹鋼材料具有較低的熱傳導(dǎo)率和較高的熱膨脹系數(shù)。奧氏體不銹鋼的熱傳導(dǎo)率僅為鋼的三分之一,因此焊接產(chǎn)生的熱量不能很快地分散,大量的熱量聚集在焊縫區(qū)域,而不銹鋼中的奧氏體組織在高溫下具有不穩(wěn)定性,在500度到800度時,鋼材中Cr的碳化物會沿晶界析出,使得晶界附近因含Cr量下降而出現(xiàn)晶界腐蝕,同時屈服強度和抗拉強度會急劇下降。另外,不銹鋼材料的熱膨脹系數(shù)約為鋼的1.5倍,使得同樣的熱量其變形比普通鋼材變形要大很多。因此,不銹鋼車體制造工藝中一般避免采用電弧滿焊,多采用電阻點焊工藝。