第一篇：中國鐵路貨車鑄鋼制造業(yè)主要技術現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

中國鐵路貨車鑄鋼制造業(yè)主要技術現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

目前，我國鐵路運力緊張，嚴重制約國民經(jīng)濟發(fā)展，為此鐵道部對我國貨車提出重載、快捷雙重技術要求。重載、快捷貨車的關鍵部件大多為鑄鋼產(chǎn)品（如搖枕、側架、車鉤等），因此中國鐵路貨車鑄鋼制造業(yè)正面臨著巨大的壓力和考驗，所以有必要對我國鐵路貨車鑄鋼制造業(yè)的主要技術現(xiàn)狀進行分析，查找差距，提升水平，以持續(xù)滿足我國和世界鐵路貨車重載、快捷的技術需求，從而振興我國鐵路貨車鑄鋼制造業(yè)。

一、造型技術現(xiàn)狀及展望

中國鐵路貨車鑄鋼產(chǎn)品絕大部分采用砂型鑄造，廣泛采用流水線大量生產(chǎn)，采用成熟、可靠的技術。在生產(chǎn)車間廣泛使用高壓造型、射壓造型、靜壓造型、氣沖造型和生產(chǎn)線等高效造型方法。目前，在中國鐵路貨車鑄鋼制造業(yè)中采用較多的型砂工藝主要有：CO2水玻璃砂、濕型砂、呋喃樹脂砂和酯硬化水玻璃砂。

20世紀50年代開始，CO2硬化水玻璃砂由于工藝簡便、價格低廉和污染程度小，被我國鐵路貨車鑄鋼制造業(yè)廣泛采用。到60年代中期，水爆、水浴工藝的相繼發(fā)明，解決了水玻璃砂清砂困難的難題，CO2硬化水玻璃砂得到了更廣泛的應用，但鑄鋼件在鑄態(tài)和激冷條件下容易產(chǎn)生毛細裂紋缺陷，同時水污染問題也日益突出。

90年代末期，用戶要求對鐵路貨車重要鑄鋼件采用干法落砂工藝和磁粉探傷檢測。大部分鐵路貨車鑄鋼廠進行了技術改造，開始采用呋喃樹脂砂、濕型砂、有機酯改性水玻璃砂工藝，并相繼建造了造型生產(chǎn)線。呋喃樹脂砂雖然尺寸精度高、潰散性好、再生性好，但解決大型薄壁箱體鑄鋼件裂紋缺陷時，需要采取大量附加的工藝措施，成本相對較高，所以沒有得到更廣泛的推廣。由于國內(nèi)優(yōu)質膨潤土資源匱乏以及對型砂技術的掌握程度等原因，濕型砂工藝未能在大型鑄鋼件生產(chǎn)上廣泛應用，目前，該工藝在國內(nèi)一家鐵路貨車鑄鋼廠用于搖枕側架生產(chǎn)。隨著國內(nèi)外對有機酯改性水玻璃砂造型材料、砂再生難題及鑄造裝備技術的突破，近幾年有機酯改性水玻璃砂工藝在鐵路貨車鑄鋼廠得到了廣泛的應用。

20世紀80年代，日本鑄造協(xié)會發(fā)明了真空轉換二氧化碳硬化水玻璃砂工藝，是一種水玻璃砂硬化新方法，英文名稱是Vacuum Replacing Hardening – CO2 Process Vacuum Process，簡稱VRH法。目前國內(nèi)某些鐵路貨車鑄鋼廠將其用于車鉤生產(chǎn)。

20世紀70年代初，日本發(fā)明并研制成功的一種特種鑄造方法——真空密封造型法(也稱負壓造型法或減壓造型法)，英文名稱是Vacuum Process，簡稱V法。我國自20世紀80年代開始引進此項技術和設備，同時國內(nèi)鑄造界的科技人員開始研制V法造型工藝的裝備，使V法造型在國內(nèi)多家工廠得到應用。V法工藝在國內(nèi)外的工程機械配件、耐磨襯板件、汽車配件、閥類件和鐵路道岔等行業(yè)均有所應用。目前，這種工藝已經(jīng)被應用于鐵路貨車搖枕與側架的鑄造。據(jù)了解，前蘇聯(lián)一些國家從2004年開始相繼從德國公司引進了3?4條V法生產(chǎn)線元素，發(fā)氣量低，可防止鑄鋼件皮下氣孔缺陷產(chǎn)生。

（2）該工藝芯砂具有二次硬化特性和良好高溫熱塑性，可防止鑄鋼件熱裂及縮松等缺陷的產(chǎn)生。

（3）如采用氣體固化劑(甲酸甲酯)，其尾氣可直接排放到大氣中，對操作者身體無損害。該工藝的芯砂強度較高，裂紋傾向性大于水玻璃砂。

與傳統(tǒng)水玻璃砂工藝相比，新型酯硬化水玻璃砂工藝可以充分發(fā)揮水玻璃的粘結效率，在獲得相同粘結強度的條件下，可使水玻璃加入量大大降低，較大地改善了水玻璃砂的潰散性和舊砂的回用性。有機酯自硬水玻璃砂工藝保持了傳統(tǒng)CO2硬化水玻璃砂的優(yōu)點，即生產(chǎn)成本低、操作簡便、鑄件的裂紋和氣孔等缺陷少；同時由于其生產(chǎn)過程類似于自硬樹脂砂工藝，具有自硬樹脂砂工藝的型(芯)砂較易混均、流動性好、易于緊實、鑄型(芯)自硬且強度高、生產(chǎn)的鑄件尺寸精度高等優(yōu)點。與自硬樹脂砂工藝相比，該工藝還具有環(huán)保(有機酯是一種低毒性、低粘度、成分均勻的有機液體)、定量容易、使用方便等優(yōu)點。由于水玻璃加入量降低至2%~3%之間，砂芯潰散性較好，完全可實現(xiàn)干法落砂，但由于其吸濕性較大的缺點，所生產(chǎn)的鑄型(芯)在使用前需要烘干。

綜上所述，這些方法根據(jù)制芯設備的不同在應用上各有優(yōu)缺點，選用時要根據(jù)產(chǎn)品的結構和技術要求，制訂具體可行的產(chǎn)品工藝、制芯工藝以及砂芯的生產(chǎn)工藝流程。

芯砂選用原則為：

（1）芯砂的流動性要好，便于充模。

（2）硬化速度和硬化時間容易掌握。

（3）芯砂的可使用時間容易調(diào)節(jié)。

（4）砂芯強度滿足使用要求。

（5）工藝性好，不易產(chǎn)生裂紋缺陷。

（6）潰散性好，干法落砂容易實現(xiàn)。

近年來，中國鐵路貨車鑄鋼產(chǎn)品制芯技術飛速發(fā)展，百花齊放，特別是鐵路貨車關鍵大部件搖枕、側架整體芯技術的開發(fā)，象征著中國鐵路貨車鑄鋼產(chǎn)品制芯技術已經(jīng)超越世界一流水平，達到世界領先水平。整體新技術使內(nèi)腔砂芯由6塊～12塊組成變?yōu)橐粔K，采用整體芯形成搖枕與側架鑄件內(nèi)腔，尤其是關鍵部位，可消除傳統(tǒng)工藝帶來的臺階、飛邊、裂紋與氣孔等鑄造缺陷，提高搖枕與側架的內(nèi)在質量。目前國內(nèi)各廠家所采用的制芯方法主要有：射芯工藝，兩大片工藝，上平面壓實工藝，以及新穎的盒內(nèi)擠壓鎖芯工藝。

射芯工藝采用ISOCURE冷芯盒樹脂砂整體射制或分別射制主體上下盒芯，并用三乙胺固化后鎖芯。整體射制的砂芯必須有較高的強度，這樣必將增加鑄件內(nèi)腔產(chǎn)生裂紋缺陷的傾向。在消除鑄件裂紋和保證密實度方面，采取工藝措施解決較困難。

兩大片工藝采用呋喃樹脂砂整體砂芯，分為上下兩片分別制出，然后用粘結劑或砂銷合在一起。上壓模工藝砂芯采用酯硬化水玻璃砂。在下芯盒填滿砂后，再用隨形上模進行壓實，但砂芯的壓實面質量不容易控制，易出現(xiàn)砂尖、臺階和錯芯等缺陷，在靠近壓實面一側采用冷鐵、鑄筋等工藝措施比較困難，砂芯的翻轉起模比較困難，砂芯制作過程操作復雜，生產(chǎn)效率較低。

盒內(nèi)擠壓鎖芯成型工藝是一種國內(nèi)外首創(chuàng)、全新的生產(chǎn)工藝。砂芯采用酯硬化水玻璃砂，將射芯工藝的生產(chǎn)原理應用到制芯生產(chǎn)線上。與射芯不同之處為，盒內(nèi)擠壓鎖芯成型工藝是在芯盒內(nèi)先填砂后合模，而射芯工藝是先合模后填砂，利用尚未硬化的下半芯盒內(nèi)芯砂水玻璃的粘性，通過合芯機將上芯盒翻轉與下芯盒實施合模，實現(xiàn)上下芯盒內(nèi)的型砂粘合、擠壓和鎖緊，成為整體砂芯。

另外，采用機械下芯，可以減少人為因素的干擾，有效提高下芯質量，減少砂眼、偏皮等鑄件缺陷。耗，有效減輕鑄件堆垛組織，提高性能且波動范圍小。推廣應用懸掛式連續(xù)熱處理爐將是鐵路貨車鑄鋼件熱處理工藝的發(fā)展趨勢。

五、產(chǎn)品技術標準及檢測手段

自鐵路貨車重載、快捷技術實施以來，鐵道貨車鑄鋼產(chǎn)品技術標準進行了大幅度升級修訂。目前TB/T3012－2006《鐵道貨車鑄鋼搖枕、側架技術條件》的頒布和實施，規(guī)范了搖枕、側架的工序質量和檢驗標準，在鑄件缺陷、化學成分、性能、金相組織、夾雜物和密實度等方面已經(jīng)超越了美國AAR標準。同時熒光磁粉整體探傷、超聲波探傷和測厚技術條件、三坐標測量儀尺寸檢測、射線照相檢驗標準等檢測標準的頒布實施，使我國鐵路貨車鑄鋼產(chǎn)品檢測手段更加完善，檢測標準已經(jīng)達到世界同行業(yè)最高水準。

對鑄件進行整體熒光磁粉探傷及鑄件內(nèi)部無損探傷技術的應用大大提升了鑄件運用的可靠性，同時也對鑄件制造質量提出了更高的要求。目前，廣泛應用于航天航空領域的工業(yè)實時成像技術（DR）和工業(yè)CT檢測技術也正在被籌劃應用于檢測鐵路貨車鑄件。

六、結語

（1)目前，中國高質量的鐵路貨車整機和鑄鋼配件正大量地出口到美洲、澳洲等發(fā)達國家，標志著中國鐵路貨車產(chǎn)品已在世界范圍內(nèi)被廣泛認可。中國鐵路貨車鑄鋼制造業(yè)主要技術經(jīng)達到同行業(yè)世界一流水平，以整體制芯技術為代表的各種技術創(chuàng)新，標志著我國鐵路貨車鑄鋼業(yè)正向世界領先水平邁進。

（2)攻克V法造型生產(chǎn)結構復雜產(chǎn)品的難關，提升V法造型技術的產(chǎn)品、工藝和生產(chǎn)制造的柔性，是我們今后造型技術主要的研究方向之一。研究、應用V法等造型工藝，大幅度提升鑄件表面質量，達到或接近精鑄水平，同時保證低污染、環(huán)境影響小，也是鐵路貨車鑄鋼造型工藝創(chuàng)新的主要方向。實施鋼液精煉技術，采用連續(xù)熱處理爐等先進裝備和技術，提升和保證鑄件內(nèi)在質量是中國鐵路貨車鑄鋼制造業(yè)今后技術應用的發(fā)展方向。(end)

第二篇：中國地源熱泵技術現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

中國地源熱泵技術現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

摘要：本文分析了我國地源熱泵技術發(fā)展的背景，給出了地源熱泵系統(tǒng)的分類及特點，并通過對目前我國地源熱泵的發(fā)展狀況進行調(diào)查，得出了地源熱泵技術的經(jīng)濟性分析并預測了此技術在未來發(fā)展中存在的障礙、市場潛力和發(fā)展趨勢。

關鍵詞：地源熱泵；市場；發(fā)展趨勢

一、中國地源熱泵發(fā)展的背景

發(fā)展地源熱泵系統(tǒng)是我國建筑節(jié)能發(fā)展的需要。目前，建筑用能已占全國總能耗的。因此，抓緊建筑節(jié)能，以較少的能源投入實現(xiàn)經(jīng)濟增長目標，對于我國經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展，是一項十分迫切的任務。地源熱泵系統(tǒng)和常規(guī)的供熱空調(diào)系統(tǒng)相比大約節(jié)能50%，是一種利用可再生能源的高效節(jié)能、無污染的既可供暖又可制冷的新型空調(diào)系統(tǒng)。

發(fā)展地源熱泵系統(tǒng)是確保我國能源結構調(diào)整的需要。基于我國的基本國情和經(jīng)濟狀況，長期以來我國一直以煤采暖為主，北方地區(qū)污染嚴重、能源利用效率低，發(fā)展地源熱泵技術是減少環(huán)境污染、確保能源安全的重要保障。

發(fā)展地源熱泵系統(tǒng)是運用可再生能源的重要技術手段。目前，用可再生能源逐步替代常規(guī)能源是一個世界趨勢，隨著我國《可再生能源法》的頒布，大力加快發(fā)展可再生能源是落實國家提出的“建設節(jié)約型社會，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟”方針的主要手段之一。地源熱泵供暖空調(diào)系統(tǒng)通過吸收大地的能量，再由熱泵機組向建筑物供冷供熱，可廣泛應用于商業(yè)樓宇、公共建筑、住宅公寓、學校、醫(yī)院等建筑物，是可再生能源在建筑中應用的重要組成部分。發(fā)展地源熱泵在中國有廣泛的地域要求。中國國土面積巨大，從北到南可劃分為五個主要氣候區(qū)，其中對冷熱量都有需求的地區(qū)占絕大部分同時中國淺層地表能量蘊藏豐富，適宜大力發(fā)展地源熱泵供暖空調(diào)系統(tǒng)。

發(fā)展地源熱泵系統(tǒng)是中國HVAC行業(yè)的技術發(fā)展方向。在中國某些地區(qū)，既沒有燃煤也沒有天然氣可以供熱，發(fā)展地源熱泵供暖空調(diào)系統(tǒng)是經(jīng)濟發(fā)展的需要，也是市場發(fā)展的必然趨勢。

二地源熱泵系統(tǒng)的分類及特點

1.地源熱泵的定義

《地源熱泵系統(tǒng)工程技術規(guī)范》（GB50366-2005）規(guī)定地源熱泵系統(tǒng)以巖土體、地下水或地表水為低溫熱源，由水源熱泵機組、地熱能交換系統(tǒng)、建筑物內(nèi)系統(tǒng)組成的供熱空調(diào)系統(tǒng)。根據(jù)地熱能交換系統(tǒng)形式的不同，地源熱泵系統(tǒng)分為地埋管地源熱泵系統(tǒng)、地下水地源熱泵系統(tǒng)和地表水地源熱泵系統(tǒng)。

2地源熱泵的分類及特點

（1）地埋管地源熱泵系統(tǒng)

地埋管地源熱泵系統(tǒng)包括一個土壤禍合地熱交換器，它或是水平地安裝在地溝中，或是以U形管狀垂直安裝在豎井之中。不同的管溝或豎井中的熱交換器并聯(lián)連接，再通過不同的集管進入建筑中與建筑物內(nèi)的水環(huán)路相連接，它通過循環(huán)液水或以水為

主要成分的防凍液在封閉地下埋管中的流動，實現(xiàn)系統(tǒng)與大地之間的傳熱。其優(yōu)點是系統(tǒng)不受地下水量的影響，對地下水沒有破壞或污染作用，系統(tǒng)運行具有高度的可靠性和穩(wěn)定性。它的主要缺點是由于管壁傳熱溫差的存在，機組冬季地源側水溫低于地下水式系統(tǒng)5~10℃，機組夏季地源側水溫高于地下水式系統(tǒng)10~15℃，機組運行條件相對較差，降低了運行效率埋地換熱器受土壤性質影響較大連續(xù)運行時，熱泵的冷凝溫度或蒸發(fā)溫度受土壤溫度變化的影響而發(fā)生波動土壤導熱系數(shù)小而使埋地換熱器的持續(xù)吸熱速率小，導致埋地換熱器的面積較大等。

（2）地下水地源熱泵系統(tǒng)

地下水地源熱泵系統(tǒng)分為兩種，一種通常被稱為開式系統(tǒng)，另一種則為閉式系統(tǒng)。開式地下水地源熱泵系統(tǒng)是將地下水直接供應到每臺熱泵機組，之后將井水回灌地下，由于可能導致管路阻塞，更重要的是可能導致腐蝕發(fā)生，通常不建議在地源熱泵系統(tǒng)中直接應用地下水。在閉式地下水地源熱泵系統(tǒng)中，地下水和建筑內(nèi)循環(huán)水之間是用板式換熱器分開的，系統(tǒng)包括帶潛水泵的取水井和回灌井，地下水位于較深的地方，由于地層的隔熱作用，其溫度隨季節(jié)氣溫的波動很小，特別是深井水的水溫常年基本不變，對熱泵的運行十分有利。

它的優(yōu)點是系統(tǒng)簡便易行，綜合造價低，水井占地面積小，可以滿足大面積建筑物的供暖空調(diào)的要求。缺點是地下水熱泵系統(tǒng)需要有豐富、穩(wěn)定、優(yōu)質的地下水此外，即使能夠全部回灌，怎樣保證地下水層不受污染也是一個棘手的課題。

（3）地表水地源熱泵系統(tǒng)

地表水地源熱泵系統(tǒng)，由潛在水面以下的、多重并聯(lián)的塑料管組成的地下水熱交換器取代了土壤熱交換器，與土壤熱交換地源熱泵一樣，它們被連接到建筑物中，并且在北方地區(qū)需要進行防凍處理。地表水地源熱泵系統(tǒng)的熱源是池塘、湖泊或河溪中的地表水。

它的優(yōu)點是系統(tǒng)簡便易行，初投資較低。缺點是地表水地源熱泵系統(tǒng)也受到自然條件的限制此外，由于地表水溫度受氣候的影響較大，與空氣源熱泵類似，環(huán)境溫度越低熱泵的供熱量越小，而且熱泵的性能系數(shù)也會降低一定的地表水體能夠承擔的冷熱負荷與其面積、深度和溫度等多種因素有關，需要根據(jù)具體情況進行計算這種熱泵的換熱對水體中生態(tài)環(huán)境的影響有時也需要預先加以考慮。

總體來說，所有地源熱泵系統(tǒng)都有著突出的技術優(yōu)點高效、節(jié)能、環(huán)保、無污染，地源熱泵系統(tǒng)在冬季供暖時，不需要鍋爐或增加輔助加熱器，沒有氮氧化物、二氧化硫和煙塵的排放，因而無污染由于是分散供暖，大大提高了城市能源安全運行和維護費用低，簡單的系統(tǒng)組成，使得地源熱泵系統(tǒng)無需專人看管，也無需經(jīng)常維護簡單的控制設備，運行靈活，系統(tǒng)可靠性強節(jié)省占地空間，沒有冷卻塔和其它室外設備，節(jié)省了空間和地皮，并改善了建筑物的外部形象較長的使用壽命，通常機組壽命均在巧年以上供暖空調(diào)的同時，可提供生活熱水。

三、國內(nèi)地源熱泵系統(tǒng)的發(fā)展

在我國，地源熱泵的研究起始于20世紀80年代，最近年該項技術成了國內(nèi)建筑節(jié)能及暖通空調(diào)界的熱門研究課題，并開始大量應用于工程實踐，與此相關的熱泵產(chǎn)

品應運而生，掀起了一股“地熱空調(diào)”熱潮。在工程應用方面，地下水地源熱泵系統(tǒng)數(shù)量最多，應用范圍最廣，主要采用“異井抽灌”、“單井抽灌”技術，最大單項工程建筑面積已達16萬m2，土壤源地源熱泵發(fā)展最快，應用潛力最大，最大單項工程建筑面積已達13萬m2，地表水地源熱泵系統(tǒng)在城市級示范工程中單體規(guī)模最大。1996年至今在北京、山東、河南、遼寧、河北、江蘇、浙江、湖北、上海和西藏等地相繼建成了地源熱泵工程，應用范圍基本覆蓋了我國所有省份。僅以北京市為例，2000年利用淺層地能的面積僅為17萬m2，2005年初達到500萬m2，2005年新增淺層地能的建筑面積達到300萬m2，至此，僅北京市淺層地能利用面積達800萬m2，全國地源熱泵系統(tǒng)的應用面積已經(jīng)接近3000萬m2。其中，地下水地源熱泵系統(tǒng)應用面積約占全部市場份額的45%，土壤源地源熱泵系統(tǒng)約占35%，地表水地源熱泵系統(tǒng)約占20%。目前全國在建地源熱泵項目約為500萬m2，規(guī)劃使用地源熱泵系統(tǒng)的建筑面積約為700萬m2，其中北京、大連、重慶、南京、上海、成都、青島麥城、呼和浩特政府新區(qū)等地的項目都進入了建設部和財政部擬訂共同支持的“十一五”節(jié)能與可再生能源科技市級示范項目。

中國地源熱泵產(chǎn)品的生產(chǎn)廠家已經(jīng)超過80家，大部分集中在山東、北京、廣東、上海、大連等地區(qū)。《地源熱泵系統(tǒng)應用情況調(diào)查研究分析報告》調(diào)查結果顯示參與調(diào)查的25個企業(yè)中，民營企業(yè)5個，股份制企業(yè)5個，外商獨資企業(yè)5個，中外合資2個，其他有限責任公司性質企業(yè)8個。說明地源熱泵這一新興技術受到廣泛關注，不同所有制形式的企業(yè)都參與到其開發(fā)、應用之中這些企業(yè)的規(guī)模從100萬至數(shù)億元不等，其中注冊資本在1億元以上的占25%，5000萬元~1億元的占12.5%，3000萬元~5000萬元的為25%，3000萬元以下的有37.5%。可見還是以中、小企業(yè)居多，說明地源熱泵行業(yè)目前正處于起步階段：從現(xiàn)有工程空調(diào)供熱制冷面積來看，面積在50000m2以上的項目約占16%，在10000m2~50000m2的約占42%，10000m2以下的約42%；占從項目投資來看，1000萬元以上的項目占17%，500萬~1000萬元的項目占21%，500萬元以下的項目62%，可見中小項目居多，地源熱泵發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>

整體來說，地源熱泵在我國長江黃河流域、東北、西北、華北等廣大對冷熱都有需求的地區(qū)，具有較高的適用性，對南方部分只有夏季冷量需求而無冬季熱量需求的地區(qū)也有一定的適用性，對于那些由于條件限制而不能用煤、電、燃氣進行采暖供冷的地區(qū)可以說是最佳選擇。

四、地源熱泵的經(jīng)濟性分析

地源熱泵系統(tǒng)價格差別主要來自于系統(tǒng)使用的地區(qū)不同、建筑圍護結構節(jié)能水平差別、項目類別和功能差別。根據(jù)現(xiàn)有實際工程測算，如采用地下水式地源熱泵系統(tǒng)，系統(tǒng)初投資約為250~420元/m2，其中冷熱源部分投資約150~220元/m2；如采取土壤源地源熱泵系統(tǒng)，初投資約300~480元/m2，其中冷熱源部分投資約為200~270元/m2。和目前常規(guī)單一供暖方式相比，燃煤鍋爐房供暖系統(tǒng)投資約150~200元/m2，燃氣分散鍋爐房供暖系統(tǒng)投資約100~150元/m2，熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱系統(tǒng)投資約200元/m2（包括增容費），地源熱泵系統(tǒng)初投資高，但地源熱泵系統(tǒng)提供供暖空調(diào)、生活熱水多重功能，而傳統(tǒng)集中供熱基本為單一供暖功能，不可完全類比。

采用地源熱泵系統(tǒng)作為樓宇空調(diào)系統(tǒng)，其運行費用可大大降低。用地源熱泵系統(tǒng)供暖時，根據(jù)不同的地域、氣候、資源、環(huán)境，其運行費用可比傳統(tǒng)中央空調(diào)系統(tǒng)降

低25%~50%，如北京市11個不同類型建筑地源熱泵項目2003~2004年冬季運行費用調(diào)查結果表明，7項工程低于燃煤集中供熱的采暖價格（18.5元/m2），所有被調(diào)查項目均低于燃油、燃氣和電鍋爐供暖價格用地源熱泵系統(tǒng)制冷時，其運行費用可比傳統(tǒng)中央空調(diào)系統(tǒng)降低15%~30%。

折算到一次能源，以能源利用系統(tǒng)總能效進行比較，現(xiàn)有地下水熱泵系統(tǒng)供熱總能效最高，約為115%，土壤源熱泵系統(tǒng)供熱總能效約為100%，燃煤集中鍋爐房供熱總能效為55%左右，燃氣集中鍋爐房供熱總能效為65%左右，熱電廠供熱總能效約為70%。

地源熱泵系統(tǒng)其靜態(tài)投資增量回收期約4~10年不等。如北京菊兒胡同小區(qū)地下水地源熱泵供暖代替燃煤鍋爐房供暖，初投資與燃氣鍋爐房相比增加約51元/m2，每平米供暖折15kg標準煤，與原燃煤鍋爐房供暖能耗25kg標準煤/m2相比節(jié)能40%，靜態(tài)經(jīng)濟效益回收期約為6年。

伴隨著地源熱泵技術逐漸推廣應用，政府補貼的逐步完善，產(chǎn)業(yè)化規(guī)模的不斷加大，生產(chǎn)廠家和集成商的逐漸增多，市場競爭逐漸加劇，地源熱泵系統(tǒng)的初投資還會進一步降低，地源熱泵系統(tǒng)成本應具有50~100元/m2左右的降價空間。

五、中國地源熱泵發(fā)展存在的障礙

1.政府政策支持與財政補貼稍顯薄弱

地源熱泵是一項節(jié)能環(huán)保的技術體系，但目前來講在房地產(chǎn)應用推廣中投資還是相對較高，開發(fā)商不愿意在自己的系統(tǒng)中使用這種技術，政府在政策上的支持力度還是稍顯單薄，鼓勵與補貼政策也還不很明確。建議應象國外機構一樣對此類系統(tǒng)設立專項基金給予支持。地源熱泵的市場需要政府從可持續(xù)發(fā)展的角度，綜合能源、環(huán)保和資源等各個方面的考慮，調(diào)整政策，促使其健康有序的發(fā)展。

2.對地源熱泵系統(tǒng)研發(fā)還不夠深入

地源熱泵作為一種新的科學技術，目前在國家標準規(guī)范、宣傳材料、系統(tǒng)圖集方面還有所欠缺，同時在科研上還有一些問題沒有取得突破，比如土壤源地源熱泵系統(tǒng)的地下溫度場的計算方法不統(tǒng)一海水源地源熱泵系統(tǒng)海水取水口的設置地下水地源熱泵的地下管井的設計與施工、水源的探測開采、供水過濾、水質防腐處理、取水回灌的成套技術等問題都還沒有較好的解決方法對于已經(jīng)完成并且運行的地源熱泵系統(tǒng)，對其能效性能缺乏正確的評估體系也是影響其正常發(fā)展的原因之一。

“十一五”國家科技支撐計劃項目中對地源熱泵系統(tǒng)擬解決的問題有地下水地源熱泵采用抽水和回灌方式對地下生態(tài)環(huán)境的影響地下水地源熱泵的成井技術和取水技術與回灌技術，維護與保養(yǎng)技術，取水溫度的計算方法研究采用土壤源地源熱泵的地下水文地質條件不同的布孔密度對應的不同綜合傳熱系數(shù)的計算方法地源熱泵系統(tǒng)的評估指標體系污水、海水源地源熱泵的取水設備開發(fā)，污水換熱技術及專用換熱器開發(fā)等。

3.國內(nèi)地源熱泵產(chǎn)品生產(chǎn)商的產(chǎn)品型號不全，可靠性不高

目前國內(nèi)生產(chǎn)水一水熱泵的廠家已經(jīng)超過20個，但是產(chǎn)品的性能和質量令人擔

憂。大部水一水熱泵產(chǎn)品未進行正確、嚴格的設計計算，也未經(jīng)過權威機構的檢測，因此產(chǎn)品的性能與產(chǎn)品樣本差異較大，導致工程失敗的例子屢見不鮮。國產(chǎn)水一水熱泵的質量巫待提高，產(chǎn)品規(guī)格、型號、性能參數(shù)各異，難以評價。且目前國內(nèi)用于地源熱泵系統(tǒng)的產(chǎn)品規(guī)格型號較少，難以滿足工程的需要。

4.缺乏必要的宣傳推廣活動

已經(jīng)成熟的技術沒有得到及時廣泛的推廣和普及，也給此項技術的應用造成了一些障礙。地源熱泵工程設計作為一項技術含量較高的技術，目前僅掌握在少數(shù)科研單位手中，各大設計院的設計人員還沒有完全掌握。地源熱泵的推廣應用，目前缺乏各個專業(yè)、各個領域人們的共同配合，缺少從政府政策、主機設計制造、系統(tǒng)的設計和運行管理等各個方面的共同參與。

六、中國地源熱泵的市場潛力和發(fā)展趨勢

目前，我國城鄉(xiāng)既有建筑總面積約400億m2，其中城鎮(zhèn)約為160億m2，在城鎮(zhèn)中居住建筑面積約為105億m2，其中能達到建筑節(jié)能標準的僅占5%，其余95%都是未來需要陸續(xù)進行節(jié)能改造的高能耗建筑同時，我國每年新增房屋建筑面積約20億m2，預計到2020年底，我國新增的房屋面積將近300億m2，新增城鎮(zhèn)民用建筑面積將為100~150億m2。隨著人民生活水平提高，我國采暖線也將逐步南移，采暖面積會逐步增大，新建建筑將有70億m2以上需要供暖。

據(jù)專家測算，目前我國發(fā)電裝機容量為5.08億KW，百米內(nèi)地下水每年可采集的低溫能量約為2.2×108KW，相當于其43%，近百米內(nèi)的土壤每年可采集的低溫能量相當于1.5×1012KW，則是其2950倍，淺層地能的應用仍然有相當大的市場發(fā)展空間，如果全國每年在1億m2建筑中推廣應用地源熱泵系統(tǒng)供暖空調(diào)，則每個采暖季可替代374萬噸左右標煤，或25億m2左右天然氣，削減約6.4萬噸氮氧化物、933萬噸二氧化碳約16萬噸顆粒物的排放。

基于此種情況，建設部提出，在“十一五”期間，推廣淺層地能使其使用面積達到

2.4億m2。同時，北京市發(fā)改委表示，北京將繼續(xù)大力推廣淺層地能，作為現(xiàn)行供暖的替代能源。今后凡政府投資的項目如政府機構、醫(yī)院、學校等公共建筑，有條件的要優(yōu)先使用淺層地能。預計到2010年，北京市將有2000萬m2的建筑采用淺層地能來供暖。

為了順應國家大力發(fā)展可再生能源的號召，當前政府、技術研究、工程設計與安裝以及設備制造商等部門應共同努力做好以下幾方面工作建議國家建立專項基金，鼓勵地源熱泵的推廣應用調(diào)查現(xiàn)有的地源熱泵工程，總結經(jīng)驗收集現(xiàn)有的用于地源熱泵的全國水文地質資料，建立基本資料庫建立專業(yè)的地源熱泵用管井設計和施工隊伍，完善地埋管換熱器的安裝和施工隊伍，適當時候建立專項設計施工資質管理制度開展國家級和城市級的地源熱泵海水源、污水源、余熱熱源工程示范，以得到正確可靠的技術數(shù)據(jù)，指導工程設計、安裝和運行，然后開發(fā)適合國情、因地制宜的地源熱泵機組，完善產(chǎn)品系列和規(guī)格加強政府對地源熱泵工程的質量監(jiān)管，防止一哄而起，杜絕假冒偽劣，保證地源熱泵在建筑中應用中健康發(fā)展開發(fā)地源熱泵和其它能源互相補充的技術體系，拓寬其發(fā)展方向。

第三篇：淺談鉆井技術現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

淺談鉆井技術現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

【摘要】隨著油田的深入開發(fā)，鉆井技術有了質的發(fā)展，鉆井工藝技術研究、破巖機理研究、固控技術研究、鉆井儀表技術研究、保護油氣層鉆井完井液技術研究以及三次采油鉆井技術等都取得了科研成果，施工技術逐漸多樣化，目前已在水平井、徑向水平井、小井眼鉆井、套管開窗側鉆井、欠平衡壓力鉆井等方面獲得了突破。一些先進的鉆井技術走出國門，走向世界，如：計算機控制下套管技術、套管試壓技術、隨鉆測斜技術、密閉取心技術、固控裝備、鉆井儀表、鉆井液監(jiān)測技術、MTC固井技術及化學堵漏技術等，本文就國內(nèi)鉆井技術的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢進行分析。

【關鍵詞】鉆井技術；發(fā)展趨勢；油田開發(fā)

引言

通過鉆井技術及管理人員的不懈努力，鉆井硬件設施已經(jīng)比較完善，很多鉆井公司配備了先進的鉆井工藝實驗室、固控設備實驗室、鉆井儀表實驗室、油田化學實驗室、高分子材料試驗車間、全尺寸科學實驗井等，這些硬件設施滿足了各種鉆井工程技術開發(fā)與應用的需要。鉆井技術也有了長足發(fā)展，具備了世界先進水平，鉆井技術的進步為油田科技事業(yè)的發(fā)展做出了積極的貢獻，并取得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益，如TZC系列鉆井參數(shù)儀作為技術產(chǎn)品曾多次參與國內(nèi)重點探井及涉外鉆井工程技術服務，并受到外方的認可。多年來，由于不斷進行技術攻關研究與新技術的推廣應用，水平井鉆井技術迅速提高。水平鉆進技術是在定向井技術基礎上發(fā)展起來的一項鉆進新技術，其特點是能擴大油氣層裸露面積、顯著提高油氣采收率及單井油氣產(chǎn)量。對于薄油層高壓低滲油藏以及井間剩余油等特殊油氣藏，水平井技術更具有明顯的優(yōu)勢。

1、鉆井技術發(fā)展現(xiàn)狀

從世界能源消耗趨勢看，還是以油氣為主，在未來能源消耗趨勢中，天然氣的消耗增加較快，但是在我國仍然以石油、煤炭作為主要能源。盡管如此，我國的油氣缺口仍然很大，供需矛盾很突出，60%石油需要進口，從鉆井的歷史看，我國古代鉆井創(chuàng)造了輝煌歷史，近代鉆井由領先淪為落后，現(xiàn)代鉆井奮起直追，逐步縮小差距，21世紀鉆井技術有希望第二次走向輝煌。隨著鉆進區(qū)域的不斷擴大及鉆井難度的不斷增加，各種新的鉆井技術不斷出現(xiàn)，目前，水平井鉆井技術逐漸成為提高油氣勘探開發(fā)最有效的手段之一。各種先進的鉆井技術在油田開發(fā)中顯示出了其優(yōu)越性，新技術、新工藝日益得到重視和推廣應用。例如：旋轉鉆井技術，是目前世界上主要的鉆井技術，旋轉鉆井方式有以下幾種：轉盤（或頂驅）驅動旋轉鉆井方式、井下動力與鉆柱復合驅動旋轉鉆井方式（雙驅）、井下動力鉆具旋轉鉆井方式、特殊工藝旋轉鉆井方式：欠平衡鉆井、套管鉆井、連續(xù)管鉆井、膨脹管鉆井等、沖旋鉆井方式（空氣錘鉆井等）。其中，沖擊旋轉鉆井就是在普通旋轉鉆井鉆頭上部接一個沖擊器。沖擊器（有液動沖擊器，氣動錘等）是一種井底動力機械，依靠高壓鉆井流體，推動其活塞沖錘上下運動，撞擊鐵砧，并通過滑接套傳遞給鉆頭，鉆頭在沖擊動載和靜壓回轉的聯(lián)合作用下破碎巖石。沖擊力不同于靜壓力，它是一種加載速度極大的動載荷，作用時間極短，巖石中的接觸應力瞬時可達最大值并引起應力集中，巖石不易產(chǎn)生塑性變形，表現(xiàn)為脆性增加，巖石易形成大體積破碎，提高鉆井速度。從破巖機理來看，空氣錘鉆井主要依靠空氣錘活塞對鉆頭的高頻沖擊作用破巖，而不需要采用大鉆壓迫使鉆頭吃入地層破巖。因此，鉆井作業(yè)中，空氣錘鉆井技術是采用低轉速（20～30rpm）、小鉆壓（5～10kN）及高頻震擊破巖方式的鉆進技術，既能有效滿足井斜控制要求，又能大幅度提高機械鉆速，是一種比較理想的防斜打快鉆井技術。

2、與鉆井技術相關難題分析

（1）針對我國復雜深井和超深井鉆井工程中面臨的嚴重井斜和低效率等技術難題，應積極組織優(yōu)勢力量，從客觀（地層各向異性）和主觀（垂鉆系統(tǒng)）兩個方面進行技術攻關研究，以期盡快獲得具有自主知識產(chǎn)權的先進控制工具、科學計算軟件及智能鉆井系統(tǒng)等。隨著材料、信息、測量與控制等相關學科領域的發(fā)展，鉆井與油氣井工程技術不斷朝著信息化、智能化及自動化的方向發(fā)展，如旋轉導向鉆井系統(tǒng)、智能完井等。應積極發(fā)展膨脹管技術，以便徹底革新井身結構，推動油氣井工程的技術革命。這不僅能夠大幅度提高石油工程效率和效益，而且能夠為不斷創(chuàng)造人類“入地、下海”的新紀錄提供高技術支持。

（2）復雜結構井、深井超深井、高危氣井及特殊工藝鉆井等技術系列，在20世紀90年代已得到迅速發(fā)展與應用。進入21世紀后，這些技術系列仍是油氣資源勘探與開發(fā)所需要的關鍵技術系列，并將得到進一步發(fā)展與提高。與國外先進水平相比，我國在這些技術方面整體上仍存在較大的差距。國外先進的自動垂鉆系統(tǒng)，雖然可以在昂貴的復雜深井和超深井垂直鉆井工程中發(fā)揮有效作用，但目前的技術水平仍在使用條件上具有一定的局限性，在實際工作中應注意對其進行科學評估與合理選用。

（3）鉆井逐漸與錄井、測井及地震等信息技術融為一體，以有效地解決鉆井過程中的不確定性問題，從而可提高油氣鉆探與開發(fā)的效果和效益，如LWD和SWD等技術即為典型例證。

3、油氣鉆井技術發(fā)展趨勢

油氣井包括普通結構井和復雜結構井。復雜結構井包括多分支井、大位移井、水平井、復雜地條件下的深井超深井、高危氣井、高溫高壓氣井等。地下環(huán)境的復雜性及其不確定性（地應力、地層壓力、各向異性、可鉆性、理化特性、不穩(wěn)定性等地層特性十分復雜和異常）給油氣鉆探造成極大困難：鉆井事故多、速度慢、質量差、效益低（成本高），嚴重制約了油氣勘探開發(fā)的步伐。目前，鉆井復雜深井油氣鉆探難度很大，鉆井技術正在根據(jù)實際需求，不斷攻克難關，未來鉆井技術的發(fā)展趨勢：大位移井技術在我國逐步應用，采用大位移井技術已經(jīng)開發(fā)了南海西江24-1油田和流花11-1油田；欠平衡鉆井技術正在各大油田推廣應用；國外已經(jīng)成熟的CTD（連續(xù)管鉆井）技術，我國也逐漸開始常識應用；膨脹管鉆井技術和套管鉆井技術也有了實質性發(fā)展；旋轉導向鉆井技術正在研制中；鉆井向地球的更深處鉆探、井身結構有重大革新、挑戰(zhàn)大位移井延伸極限、鉆井的信息化與智能化發(fā)展、井下測量與可視化計算。

結束語

經(jīng)過歷代鉆井人員的努力，國內(nèi)各油田鉆井隊伍不斷壯大，鉆井裝備水平逐漸提高，生產(chǎn)管理水平實現(xiàn)現(xiàn)代化，眾多先進鉆井技術已經(jīng)達到世界先進水平。但是，隨著油田開發(fā)的不斷深入，油田開采難度逐漸加大，勘探開發(fā)有了更高的要求，這給鉆井技術帶來了新的挑戰(zhàn)，鉆井難度不斷加大。相信在鉆井人員在苦難面前一定能夠正確面對，一定能夠不斷的進行技術創(chuàng)新和技術進步，一定能夠不斷解決世界性難題，為油田勘探開發(fā)打下良好的基礎作用。

參考文獻

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第四篇：鐵路貨車制造技術

鐵路貨車制造技術

一、前言

二、制造技術的發(fā)展

三、制造技術的主要創(chuàng)新

1．鑄鋼搖枕側架整體芯鑄造

2．不銹鋼焊接和整體鍛造技術

3.制動系統(tǒng)模塊化組裝

4．制造專用生產(chǎn)線

一、前言

鐵路貨車制造技術包括制造鐵路貨車產(chǎn)品時所需的各種工藝方法，是保證產(chǎn)品質量和生產(chǎn)效率的重要手段。鐵路貨車制造是一門較為綜合的機械制造技術，在專業(yè)上涵蓋了鑄造、鍛造、沖壓、機械加工、焊接、裝配等工藝方法，另外還涉及到了自動測量、無損檢測、自動化等相關技術。

鐵路貨車數(shù)量大、品種多，因此，鐵路貨車制造多為流水式作業(yè)方式、大量采用了柔性生產(chǎn)線，主要有輪軸生產(chǎn)線、轉向架生產(chǎn)線、下料生產(chǎn)線、中梁生產(chǎn)線、底架生產(chǎn)線、端側墻生產(chǎn)線、車體生產(chǎn)線、車體油漆噴涂線等。

產(chǎn)品的升級換代，新材料、新結構的應用，也推動了制造技術不斷改進和提高，形成了一些獨有的制造工藝，譬如“制動系統(tǒng)模塊化組裝、不銹鋼焊接、整體芯鑄造”等三大工藝。

針對鐵路貨車要求可靠性高、互換性好、檢修方便的特點，制造過程中的質量保證手段和控制手段在不斷提升，焊接基本為自動化焊接，制動閥和轉向架實行的是精益制造模式;生產(chǎn)過程中大量采用了在線檢測、數(shù)據(jù)可實時采集、工序共享、動態(tài)監(jiān)控;超聲波檢測、高能射線DR成像及工業(yè)CT檢測等無損檢測技術廣泛應用在鐵路貨車生產(chǎn)的關鍵工序中。

一、制造技術的發(fā)展

鐵路貨車制造技術的發(fā)展，經(jīng)歷了從作坊式生產(chǎn)到專業(yè)化生產(chǎn)的過程；從手工操作、單機作業(yè)方式發(fā)展到了大規(guī)模機械化、自動化作業(yè)，逐步具備了工藝合理、設備齊全、功能完備的制造系統(tǒng)，形成了產(chǎn)研結合、具有中國鐵路特點的鐵路貨車制造技術體系。

解放前我國沒有鐵路貨車制造企業(yè)，只有為數(shù)不多的修理廠，而且規(guī)模小、設備少，只能從事簡單的修理工作。新中國成立后，為迅速改變舊中國依賴進口的狀況，解放初期的鐵路貨車制造是采用了非常規(guī)的方法，因陋就簡，基本上是屬于手工制造。在“一五”期間，對一些修理廠開始進行擴建，改造成為制造廠。

1958年以后，又陸續(xù)新建了一批制造廠，逐步滿足了鐵路發(fā)展的需求。早期鐵路貨車制造廠雖具備了一定的生產(chǎn)規(guī)模，但在制造技術發(fā)展上還相對落后且很不均衡。鐵路貨車主要是鉚接鋼底架、鋼骨木板車體結構，大量采用熱鉚接工藝。此階段，鐵路貨車制造的主要任務是提高生產(chǎn)能力，因此，只是在鑄造和鍛造技術上有所發(fā)展，制造技術總體上比較落后，僅是達到了生產(chǎn)鐵路貨車的基本要求。

從20世紀60年代開始，鐵路貨車逐步開始了以鋼代木的過程，全鋼結構鐵路貨車帶動了沖壓技術和焊接技術的發(fā)展。沖壓技術在板材及型鋼的剪切下料、校平及壓型方面得到了突破；焊接技術也得到了極大的發(fā)展，因其經(jīng)濟性較好，絕大數(shù)的鉚接結構均被焊接結構所取代，而且在中梁等部件上還開始應用了埋弧自動焊等先進的焊接技術。在加工方面，各制造廠大量使用了自制的專機，滿足了生產(chǎn)效率的要求，但普遍精度不高，柔性也差，限制了產(chǎn)品的多樣性。

20世紀80年代，鐵路專用耐候鋼和滾動軸承等開始在鐵路貨車產(chǎn)品上應用，推動了相應的制造技術的發(fā)展。耐候鋼焊材、車軸專用磨床等的出現(xiàn)，標志著鐵路貨車制造技術有了相對的獨立性。到20世紀末，鐵路貨車制造技術已基本具備了完整的體系，沖壓工藝實現(xiàn)了機械化和模具化，焊接方面也逐步從手工電弧焊為主發(fā)展為大量采用氣體保護焊，其他各相關技術也都達到了大批量生產(chǎn)的要求。

除能生產(chǎn)各種通用、專用鐵路貨車外，還能生產(chǎn)適應貨物裝車形體的凹底、長大、雙聯(lián)等特殊平車以及新型的家畜家禽車、活魚車和機械保溫車等。對于鑄鍛件方面，不斷有先進的生產(chǎn)線及設備應用于生產(chǎn)中，特別是自20世紀90年代開始，樹脂自硬砂生產(chǎn)線、潮模砂氣沖造型生產(chǎn)線、迪砂線等鑄造生產(chǎn)線的應用，改變了原鑄造單機的生產(chǎn)模式，大規(guī)模機械化生產(chǎn)方式初具規(guī)模。

進入新世紀，鐵路貨車提速重載開始在全路推廣，對制造技術提出了更高的要求。針對鐵路貨車制造技術的提升，提出了“以工裝保工藝、以工藝保質量、以質量保安全”的指導思想。在此指導思想下，開始進行了建設主要部件的生產(chǎn)工藝線的工作，至2002年，在全路大面積推廣了建設鐵路貨車生產(chǎn)工藝線的成功經(jīng)驗。通過建線工作，不但提高了鐵路貨車制造的整體水平和質量保證能力，而且制造所需的工藝裝備實現(xiàn)了專業(yè)化生產(chǎn)，提高了工藝裝備的制造水平，解決了以往鐵路貨車制造廠自制工藝裝備水平低下，重復設計浪費資源的問題。

2004年，根據(jù)基礎工藝線建設工作中出現(xiàn)的具體問題，各制造單位對各工藝線中關鍵工序的設置、關鍵設備的功能等達成了共識，進一步規(guī)范了各工藝線的建設工作。此后，機器人和焊接專機等自動化焊接技術在鐵路貨車制造中被大量采用，生產(chǎn)線的柔性增強，適應了多品種小批量的市場需求。通過穩(wěn)步推進建線工作，使制造水平有了極大的提高，完善了生產(chǎn)線的功能，保證了制造質量，鐵路貨車建線工作取得了可觀的經(jīng)濟和社會效益。

2005年以后，鐵路貨車制造技術的研究工作開始向縱深發(fā)展，按照 “設計工藝一體化”的要求，各制造廠深入探索設計工藝并行的方式和方法，使工藝部門能提前介入設計過程，大大縮短了新產(chǎn)品的研發(fā)周期，滿足了市場需求。工藝部門還超前進行制造新技術的研制工作，攻克了冷彎型鋼制造工藝、高強度耐侯鋼及不銹鋼的焊接技術及搖枕和側架整體芯鑄造工藝、車鉤連續(xù)熱處理工藝等制造新技術，應用了射線探傷、超聲波探傷以及DR、工業(yè)CT檢測技術，提高了產(chǎn)品制造的可靠性，這些也為鐵路貨車產(chǎn)品輕量化設計提供了條件。

隨著提速重載工作的不斷深入，鐵路貨車制造技術也逐漸暴露出在設計制造理念、工藝技術水平、配套技術性能和綜合管理模式等方面還存在諸多不適應。為了不斷提高制造質量，各制造廠在生產(chǎn)實踐中不斷創(chuàng)新，提煉并推廣了很多先進的工藝理念和工藝方法，形成了以制動系統(tǒng)模塊化組裝、搖枕側架整體芯鑄造工藝、不銹鋼焊接等典型工藝為代表的鐵路貨車制造工藝技術體系及強有力的產(chǎn)品質量保障能力。

20世紀80年代，鐵路專用耐候鋼和滾動軸承等開始在鐵路貨車產(chǎn)品上應用，推動了相應的制造技術的發(fā)展。耐候鋼焊材、車軸專用磨床等的出現(xiàn)，標志著鐵路貨車制造技術有了相對的獨立性。到20世紀末，鐵路貨車制造技術已基本具備了完整的體系，沖壓工藝實現(xiàn)了機械化和模具化，焊接方面也逐步從手工電弧焊為主發(fā)展為大量采用氣體保護焊，其他各相關技術也都達到了大批量生產(chǎn)的要求。

二、制造技術的主要創(chuàng)新

近十年來，為滿足國民經(jīng)濟快速增長對鐵路運輸裝備的需求，我國鐵路貨車制造系統(tǒng)以“以工裝保工藝、以工藝保質量、以質量保安全”為指導思想，推進工藝技術創(chuàng)新，促進了制造技術水平的全面提升，鐵路貨車安全可靠性大幅提高。

工藝技術創(chuàng)新主要體現(xiàn)在以下幾個方面：以世界首創(chuàng)的鑄鋼搖枕側架整體芯為核心的鑄造技術，以提高不銹鋼焊接過渡區(qū)低溫沖擊韌性為核心的焊接技術，以制動系統(tǒng)模塊化組裝為代表的生產(chǎn)管理模式，以鉤尾框整體鍛造為代表的工藝設計理念，標志著我國鐵路貨車制造技術進入了歷史新階段。

1．鑄鋼搖枕側架整體芯鑄造

近幾年來，各鐵路貨車制造企業(yè)聯(lián)合攻關，以搖枕、側架的制造技術和產(chǎn)品質量達到世界領先水平為目標，對搖枕、側架的制造技術進行系統(tǒng)研究，推進搖枕、側架工藝上水平、材質上等級、檢測上臺階、實物上檔次，取得了11項技術創(chuàng)新成果，產(chǎn)品質量和安全可靠性大幅度提高。

（1）在世界上首次研究成功了鐵路貨車搖枕、側架等長大、薄壁復雜件的整體制芯技術。傳統(tǒng)工藝制造的搖枕、側架內(nèi)腔砂芯分塊多達二十多個，導致鑄件關鍵部位內(nèi)腔產(chǎn)生披縫、臺階、局部掉砂以及諸多芯撐熔合不良等缺陷，鑄件夾雜物和含氧、含氣量偏高，造成鑄件內(nèi)部缺陷；搖枕、側架材質陳舊，強度儲備不高。通過采用機械制芯、金屬盒內(nèi)硬化精確成型技術，實現(xiàn)了鑄件內(nèi)腔平順無披縫、臺階，提高了鑄件壁厚尺寸的均一性，減少了芯撐，避免了熔合不良和砂眼等鑄造缺陷。采用吹氬、喂絲等鋼水精煉工藝，進一步降低鋼水有害元素和氣體含量，減少非金屬夾雜物，鑄鋼材料性能更優(yōu)。

（2）配套開展了ZG25MnCrNi冶煉、鑄造、熱處理和焊修等工藝研究，制訂了技術條件、工藝規(guī)范、試驗檢測方法、缺陷等級等一系列技術標準。現(xiàn)有的ZG25MnCrNi改善了凝固結晶方式，奧氏體組織穩(wěn)定，金相組織臨界轉變溫度降低，使鐵素體和珠光體晶粒細化，鑄件內(nèi)部組織致密，力學性能、抗疲勞性能和抗裂能力大幅度提高。

（3）在原有濕法熒光磁粉整體表面的探傷基礎上，采用超聲波和X射線探傷，檢測鑄件內(nèi)部缺陷，消除了鑄造工藝所固有的鑄件內(nèi)部缺陷造成的質量安全隱患；采用超聲波測厚和三坐標檢測，保證壁厚均勻和尺寸精度，產(chǎn)品更加可靠。

現(xiàn)在我國生產(chǎn)的搖枕、側架，經(jīng)過拋丸強化處理后，內(nèi)外表面平整、尺寸精度高，內(nèi)部缺陷少，經(jīng)試驗檢測，產(chǎn)品實物疲勞試驗循環(huán)次數(shù)達到180萬次以上，遠高于世界其他國家標準要求，使搖枕、側架的實物質量水平取得了質的飛躍。

2．不銹鋼焊接和整體鍛造技術

為了滿足鐵路貨車重載并提高耐大氣腐蝕性的要求，對TCS345不銹鋼焊接進行了攻關，攻克了焊接接頭組織晶粒粗大，低溫沖擊韌性低等技術難題，成功地批量應用在不銹鋼運煤敞車上。傳統(tǒng)耐候鋼制造的鐵路貨車自重大、耐腐蝕性差，而鐵素體不銹鋼則因其良好的耐腐蝕性和力學性能，較好地解決了這一問題，目前采用此鋼種制造的C80B型運煤專用敞車的運用狀況良好，滿足了大秦線曲線多、坡道大、2萬t編組、高效周轉的運用要求。

通過焊接技術的深入研究，全面掌握了鐵素體不銹鋼的焊接特性，制定了完整的不銹鋼材料檢驗和焊接工藝評定方法；解決了不銹鋼焊接熱輸入敏感性強，焊接時鋼水粘度大、流動性差，易造成焊接缺陷。通過配套使用數(shù)字化脈沖焊機，長直焊縫采用自動焊接，專用工裝實現(xiàn)水平位置焊接等措施，保證了焊縫成型質量，有效控制了焊接熱輸入量、減少了焊縫缺陷，提高了焊縫疲勞可靠性。

不銹鋼焊接技術研究的成果，解決了經(jīng)濟型鐵素體不銹鋼熔化焊接在鐵路貨車生產(chǎn)應用中的難題，開創(chuàng)了鐵路貨車領域鐵素體不銹鋼生產(chǎn)制造的先例，實現(xiàn)了鐵路貨車制造鋼種的升級，填補了鐵路貨車制造上鐵素體不銹鋼焊接工藝的空白，并成功應用于發(fā)達國家的出口產(chǎn)品上，其技術達到國際先進水平。

為提高鐵路貨車關鍵配件的可靠性，開展了以鍛代鑄和整體鍛造的工藝研究，現(xiàn)在鉤尾框、制動梁、支撐座、制動杠桿等部件實現(xiàn)了大噸位精鍛機整體鍛造、并且配套開發(fā)了連續(xù)式熱處理工藝。與鑄造相比，鍛造鉤尾框具有良好的金屬內(nèi)部組織，避免了砂眼、氣孔、縮松等鑄造缺陷，疲勞強度提高約80%。整體鍛造制動梁架制造工藝的成功，使制動梁成為無焊接結構，疲勞強度較舊型制動梁提高兩倍以上，解決了焊接制動梁易脫落和裂損的安全問題。制動杠桿等采用了整體模鍛工藝后，不僅重量輕，而且可靠性和使用壽命也有了大幅提高。

3.制動系統(tǒng)模塊化組裝

鐵路貨車制動系統(tǒng)的零部件多、安裝位置分散，導致制動系統(tǒng)組裝困難、互換性差、維修不便，而且極易造成空氣泄漏，這一度成為影響鐵路貨車安全的突出問題。2005年開發(fā)的制動系統(tǒng)模塊化組裝工藝，有效地解決了這一問題，這是一種以 “設計標準化、工藝規(guī)范化、制造商品化，實現(xiàn)零部件互換”為理念的全新制造工藝。

按照標準化、模塊化的設計思路，將鐵路貨車制動系統(tǒng)劃分為制動閥、制動缸、脫軌自動制動裝置和制動主管四個模塊，各模塊間和模塊內(nèi)部設計和工藝基準一致，實現(xiàn)設計標準化。零部件制造、組裝工藝要求統(tǒng)一，制動附屬件采用專用工藝裝備整體組裝，各模塊組裝后整體與車體組裝。制動管件采用數(shù)控切割和折彎、自動焊接、進行三維檢測。

制動系統(tǒng)模塊化組裝工藝，提高了零部件制造和組裝精度，實現(xiàn)了不同生產(chǎn)廠家、不同車型主要零部件的互換，方便檢修，降低了制動系統(tǒng)漏泄的可能性。制動系統(tǒng)模塊化組裝工藝的實施，推動了制造標準提升，開創(chuàng)了鐵路貨車生產(chǎn)管理的新模式。

4．制造專用生產(chǎn)線

現(xiàn)在，鐵路貨車制造采用了自動化控制、柔性化組裝的手段，準時化流水作業(yè)生產(chǎn)方式，全面使用材料預處理和制備、輪軸加工和組裝、轉向架和車體組裝等專業(yè)化生產(chǎn)線，保證了工業(yè)化大批量生產(chǎn)的產(chǎn)品質量。

鐵路貨車輪軸生產(chǎn)線采用數(shù)控加工、在線檢測、自動選配，生產(chǎn)過程工藝數(shù)據(jù)自動采集、網(wǎng)絡傳遞，與全國鐵路貨車技術管理信息系統(tǒng)自動連接，實現(xiàn)了加工數(shù)控化、檢測及組裝自動化、過程管理信息化。轉向架生產(chǎn)線各工序采用U型布置，準時化流水作業(yè)，實現(xiàn)了精益制造。車體生產(chǎn)線接口標準化、工裝夾具模塊化，結構可調(diào)，實現(xiàn)裝備柔性化，適應系列化產(chǎn)品生產(chǎn)要求。下料生產(chǎn)線全部使用數(shù)控剪切設備和數(shù)控沖壓、折彎設備。制動配件采用數(shù)控加工中心和綜合性能檢測臺。車體油漆自動噴涂，強制干燥。專業(yè)化生產(chǎn)線覆蓋了鐵路貨車主要生產(chǎn)工序。

為保證制造過程的質量可控，長直焊縫采用了自動化焊接專機焊接，鐵路貨車關鍵承載部件和結構復雜部件采用焊接機器人焊接，采用自動化焊接的焊縫已占到鐵路貨車焊縫總量的85%以上。搖枕、側架、車鉤等大型鑄件采用機械制芯，機械制型或真空造型，機械手下芯；在電弧爐內(nèi)外鋼水精煉。車軸、車鉤采用電加熱連續(xù)式熱處理，金屬晶粒細密，力學性能穩(wěn)定。

5．在線檢測和無損檢測技術

近年來，鐵路貨車的檢測技術有了較大的發(fā)展，開發(fā)了大量鐵路貨車專用檢測設備和性能試驗設備，保證了鐵路貨車的產(chǎn)品質量。各種檢測數(shù)據(jù)能實時采集、工序共享、動態(tài)監(jiān)控、集中處理，對工序間產(chǎn)品質量狀態(tài)動態(tài)分析，減少偶發(fā)因素對產(chǎn)品質量的不利影響，進入全國鐵路貨車技術管理信息系統(tǒng)（HMIS），實現(xiàn)產(chǎn)品質量信息全壽命管理。

輪軸生產(chǎn)線配備車軸檢測機和輪對檢測機，進行加工、組裝在線檢測，實現(xiàn)了車輪、車軸、軸承自動選配。轉向架生產(chǎn)線配備正位檢測臺和落成檢測機，有效控制影響鐵路貨車運行性能的關鍵尺寸。鋼結構生產(chǎn)線配備中梁、底架檢測臺，保證了大型鋼結構組裝質量。集中控制同時對多個鐵路貨車制動系統(tǒng)進行制動性能試驗，計算機控制檢測空氣控制閥、空重車閥作用性能，制動管立體尺寸三維檢測，保證制動系統(tǒng)組裝質量和性能。

搖枕、側架、車軸、車輪、車鉤等影響鐵路貨車運行安全的關鍵部件采用熒光磁粉進行表面探傷，相控陣超聲波檢測技術應用于車軸輪座、輪軸壓裝部位檢測，多探頭、大范圍掃描，彌補了單探頭檢測精度低、判斷難度大等不足。將高能射線DR成像及工業(yè)CT檢測技術應用于搖枕、側架、車鉤和尾框等大部件內(nèi)部缺陷檢測，快速、準確地獲得工件內(nèi)部缺陷的二、三維圖像。

第五篇：2013-2018年中國鐵路貨車制造業(yè)市場競爭及投資策略研究報告

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--------2013-2018年中國鐵路貨車制造業(yè)市場競爭及投資策

略研究報告

報告目錄

第一章 世界鐵路貨車制造業(yè)行業(yè)發(fā)展趨勢分析

第一節(jié) 世界鐵路貨車制造業(yè)行業(yè)的現(xiàn)狀分析

一、世界鐵路貨車制造業(yè)行業(yè)的發(fā)展規(guī)模

二、世界鐵路貨車制造業(yè)行業(yè)的供求分析

第二節(jié) 世界各國鐵路貨車制造業(yè)行業(yè)市場分析

一、亞洲地區(qū)主要國家市場

二、歐洲地區(qū)主要國家市場

三、美洲地區(qū)主要國家市場

第三節(jié) 2013-2018年世界鐵路貨車制造業(yè)行業(yè)發(fā)展趨勢預測

第二章

中國鐵路貨車制造業(yè)行業(yè)環(huán)境運行狀況分析

第一節(jié)

國內(nèi)鐵路貨車制造業(yè)行業(yè)運行環(huán)境

一、全球經(jīng)濟與貿(mào)易平衡性分析

二、中國經(jīng)濟增長因素分析

三、相關經(jīng)濟政策

第二節(jié)

國內(nèi)鐵路貨車制造業(yè)行業(yè)技術環(huán)境

一、中國鐵路貨車制造業(yè)的指標要求

二、新的產(chǎn)品引導市場

第三節(jié)

中國鐵路貨車制造業(yè)行業(yè)社會環(huán)境

第三章 中國鐵路貨車制造業(yè)行業(yè)發(fā)展形勢分析

第一節(jié) 中國鐵路貨車制造業(yè)行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

一、行業(yè)界定及發(fā)展史

二、鐵路貨車制造業(yè)產(chǎn)品分類及特性

三、行業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位

第二節(jié) 中國鐵路貨車制造業(yè)行業(yè)面臨的威脅

一、進入者的威脅

二、替代品的出現(xiàn)

三、行業(yè)內(nèi)企業(yè)競爭狀況

第三節(jié) 中國鐵路貨車制造業(yè)行業(yè)發(fā)展特點分析

一、功用日益復雜

三、產(chǎn)業(yè)環(huán)境轉變?yōu)橄鄬σ?guī)范透明與國際接軌

四、技術成為推動鐵路貨車制造業(yè)市場發(fā)展的主要驅動力

五、鐵路貨車制造業(yè)的功能發(fā)展趨勢

第四節(jié) 中國鐵路貨車制造業(yè)市場發(fā)展分析

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一、中國鐵路貨車制造業(yè)市場應用分析

二、鐵路貨車制造業(yè)市場混亂須整合

三、鐵路貨車制造業(yè)市場管理“隱形”

四、鐵路貨車制造業(yè)市場存在的幾點問題

五、強化鐵路貨車制造業(yè)市場監(jiān)管策略

第四章 中國鐵路貨車制造業(yè)行業(yè)市場運行狀況分析 第一節(jié) 中國鐵路貨車制造業(yè)行業(yè)生產(chǎn)狀況

一、中國鐵路貨車制造業(yè)產(chǎn)量統(tǒng)計

二、2013-2018年中國鐵路貨車制造業(yè)需求規(guī)模的預測 第二節(jié) 中國鐵路貨車制造業(yè)銷售市場分析

一、中國鐵路貨車制造業(yè)月度銷量

二、中國鐵路貨車制造業(yè)出廠價格

第三節(jié) 中國鐵路貨車制造業(yè)進出口貿(mào)易分析

一、中國出口數(shù)量和金額統(tǒng)計

二、中國進口數(shù)量和金額統(tǒng)計

第五章 中國鐵路貨車制造業(yè)知名品牌經(jīng)營戰(zhàn)略分析 第一節(jié) 中國鐵路貨車制造業(yè)行業(yè)代表品牌經(jīng)營狀況 第二節(jié) 中國鐵路貨車制造業(yè)企業(yè)競爭策略

一、增加研發(fā)投入和推出新品

二、市場細分

三、產(chǎn)品差異化

第六章 2013-2018年中國鐵路貨車制造業(yè)行業(yè)供需態(tài)勢分析 第一節(jié) 2013-2018年中國鐵路貨車制造業(yè)業(yè)整體供給態(tài)勢展望

一、鐵路貨車制造業(yè)業(yè)歷史供給狀況與相關指標

二、影響鐵路貨車制造業(yè)業(yè)歷史供給的主要因素

三、影響鐵路貨車制造業(yè)業(yè)歷史供給的主要因素：

四、2013-2018年中國鐵路貨車制造業(yè)業(yè)供給總量預測 第二節(jié) 2013-2018年中國鐵路貨車制造業(yè)行業(yè)需求態(tài)勢預測

一、鐵路貨車制造業(yè)業(yè)歷史需求狀況與供需缺口分析

二、影響鐵路貨車制造業(yè)需求關系的主要因素

三、研究思路的確立與方法介紹

四、2013-2018 年中國鐵路貨車制造業(yè)需求總量預測

第三節(jié) 2013-2018年中國鐵路貨車制造業(yè)行業(yè)進出口態(tài)勢展望

一、中國鐵路貨車制造業(yè)業(yè)歷史進出口總量變化

二、影響鐵路貨車制造業(yè)進出口的主要因素

三、2013-2018 年中國鐵路貨車制造業(yè)業(yè)進出口態(tài)勢展望

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第七章 2013-2018年中國鐵路貨車制造業(yè)行業(yè)競爭格局分析 第一節(jié) 中國鐵路貨車制造業(yè)行業(yè)的發(fā)展周期

一、鐵路貨車制造業(yè)業(yè)的經(jīng)濟周期

二、鐵路貨車制造業(yè)業(yè)的增長性與波動性

三、鐵路貨車制造業(yè)業(yè)的成熟度

第二節(jié) 中國鐵路貨車制造業(yè)行業(yè)歷史競爭格局綜述

一、中國鐵路貨車制造業(yè)行業(yè)集中度分析

二、中國鐵路貨車制造業(yè)行業(yè)競爭程度

第三節(jié) 中國鐵路貨車制造業(yè)行業(yè)國際競爭者的影響

一、國內(nèi)鐵路貨車制造業(yè)企業(yè)的 SWOT

二、國際鐵路貨車制造業(yè)企業(yè)的 SWOT

第四節(jié) 2013-2018 年中國鐵路貨車制造業(yè)行業(yè)競爭格局展望分析

第八章 鐵路貨車制造業(yè)廠商競爭分析

第一節(jié) 國外生產(chǎn)商進口商 第二節(jié) 國內(nèi)主要生產(chǎn)廠商 第三節(jié) 國內(nèi)主要經(jīng)銷商

第九章 2013-2018年中國鐵路貨車制造業(yè)行業(yè)發(fā)展趨勢預測

第一節(jié) 2013-2018年中國鐵路貨車制造業(yè)行業(yè)發(fā)展趨勢分析

一、2013-2018年鐵路貨車制造業(yè)行業(yè)規(guī)模預測

二、2013-2018年鐵路貨車制造業(yè)行業(yè)結構預測

三、2013-2018年鐵路貨車制造業(yè)行業(yè)技術發(fā)展預測

第二節(jié) 2013-2018年中國鐵路貨車制造業(yè)行業(yè)市場運行狀況預測

一、2013-2018年鐵路貨車制造業(yè)行業(yè)產(chǎn)值預測

二、2013-2018年鐵路貨車制造業(yè)行業(yè)銷售收入預測

三、2013-2018年鐵路貨車制造業(yè)行業(yè)進出口狀況預測

第三節(jié) 2013-2018年中國鐵路貨車制造業(yè)行業(yè)市場競爭預測

第十章 2013-2018年中國鐵路貨車制造業(yè)行業(yè)投資分析

第一節(jié) 2013-2018年中國鐵路貨車制造業(yè)行業(yè)效益判斷與投資機會分析

一、2013-2018年中國宏觀經(jīng)濟運行趨勢分析

二、2013-2018年中國鐵路貨車制造業(yè)行業(yè)投資機會分析 第二節(jié) 2013-2018年中國鐵路貨車制造業(yè)行業(yè)投資風險預警

一、政策風險

二、技術風險

三、市場風險

四、經(jīng)營風險

五、進入退出風險

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--------第三節(jié) 2013-2018年中國鐵路貨車制造業(yè)行業(yè)企業(yè)經(jīng)營戰(zhàn)略建議

一、產(chǎn)品類型的選擇

二、產(chǎn)品營銷策略選擇

三、企業(yè)管理變革

部分圖表目錄：

圖表

2009-2012年全球鐵路貨車制造業(yè)市場產(chǎn)品比率

圖表

2009-2012年全球鐵路貨車制造業(yè)市場廠商市場占有率

圖表

上海、北京、廣州三地鐵路貨車制造業(yè)品牌市場占有率情況 圖表

鐵路貨車制造業(yè)產(chǎn)業(yè)供應鏈情況

圖表

2009-2011年中國鐵路貨車制造業(yè)銷量統(tǒng)計 圖表

2011年1-12月中國鐵路貨車制造業(yè)銷量統(tǒng)計 圖表

2013-2018年中國鐵路貨車制造業(yè)需求規(guī)模 圖表

2008-2011年中國鐵路貨車制造業(yè)出口數(shù)量 圖表

2008-2011年中國鐵路貨車制造業(yè)出口金額 圖表

2008-2011年中國鐵路貨車制造業(yè)進口數(shù)量 圖表

2008-2011年中國鐵路貨車制造業(yè)進口金額 圖表

鐵路貨車制造業(yè)行業(yè)市場集中度分析

圖表

鐵路貨車制造業(yè)華北區(qū)域市場保有量 圖表

鐵路貨車制造業(yè)東北區(qū)域市場保有量 圖表

鐵路貨車制造業(yè)西北區(qū)域市場保有量 圖表

鐵路貨車制造業(yè)華東區(qū)域市場保有量 圖表

鐵路貨車制造業(yè)華中區(qū)域市場保有量 圖表

鐵路貨車制造業(yè)西南區(qū)域市場保有量 圖表

鐵路貨車制造業(yè)華南區(qū)域市場保有量 圖表

國內(nèi)不同規(guī)模企業(yè)競爭力分析

圖表

全球鐵路貨車制造業(yè)行業(yè)領導企業(yè)的市場占有率 圖表

2005-2012年鐵路貨車制造業(yè)行業(yè)對外依存度 圖表

2010-2012年鐵路貨車制造業(yè)行業(yè)銷售渠道分布 圖表

2010-2012年鐵路貨車制造業(yè)行業(yè)主要代理商分布 圖表

國內(nèi)鐵路貨車制造業(yè)市場占有率前十名

圖表

2005-2012年中國鐵路貨車制造業(yè)供給量變化圖 圖表

2005-2012年中國鐵路貨車制造業(yè)需求量變化圖

圖表

中國鐵路貨車制造業(yè)行業(yè)企業(yè)區(qū)域分布圖

圖表

中國鐵路貨車制造業(yè)行業(yè)企業(yè)產(chǎn)品銷售收入分布圖 圖表

鐵路貨車制造業(yè)產(chǎn)量增長趨勢圖

圖表

2013-2018年中國鐵路貨車制造業(yè)業(yè)供給總量預測 圖表

鐵路貨車制造業(yè)業(yè)歷史需求缺口分析

圖表

2013-2018 年中國鐵路貨車制造業(yè)需求總量預測 圖表

中國鐵路貨車制造業(yè)業(yè)歷史進出口總量變化

圖表

用戶心目中評價最高的鐵路貨車制造業(yè)品牌分布情況

圖表

2013-2018年鐵路貨車制造業(yè)行業(yè)規(guī)模預測

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--------圖表

2013-2018年鐵路貨車制造業(yè)行業(yè)產(chǎn)值預測

圖表

2013-2018年鐵路貨車制造業(yè)行業(yè)銷售收入預測

圖表

2013-2018年鐵路貨車制造業(yè)行業(yè)進口狀況預測

圖表

2013-2018年鐵路貨車制造業(yè)行業(yè)出口狀況預測

圖表

2013-2018年鐵路貨車制造業(yè)行業(yè)市場供給狀況預測

圖表

2013-2018年鐵路貨車制造業(yè)行業(yè)市場需求狀況預測

略……

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