高铁车厢是用铝材焊接的，有的高铁线经过零下三四十摄氏度的高寒地带；南极科考船上的一些仪器、装备与起居用品是以铝材制造的，需要经受零下六七十摄氏度的考验；由中国经北极到欧洲的商船上有些装备也是用铝材制造的，其中的一部分露在外面，环境温度也在零下五六十摄氏度；它们能在这样的寒冷环境中正常运转吗？没问题，铝合金及铝材是*不怕寒冷酷热的。说说铝合金的低温性能--铝及铝合金是*好的低温材料，没有低温脆性，不像普通钢材、镍合金等那样有明显的低温脆性，它们的强度性能虽然随着温度的降低而升高，但是塑性与韧性却随着温度的下降而降低，即有明显的低温脆性。可是铝及铝合金则大不一样，没有一丝丝低温脆性，它们的一切力学性能均随着温度的降低而明显上升，与材料的成分无关，不管是铸造铝合金还是变形铝合金，也不管是粉末冶金合金，还是复合材料；与材料状态也没有关系，不管是加工状态的，还是热处理状态的；也与锭坯制备工艺无关，不管是用铸锭轧制的，还是用熔体连续铸轧的或连续连轧的；与铝的提取工艺更无关系，电解的、碳热还原的、化学提取，通通都没有低温脆性；与纯度也无关，不管是99.50%~99.79%的工艺纯铝，还是99.80%~99.949%的高纯铝、99.950%~99.9959%的超纯铝（Super Purity）、99.9960%~99.9990%的极纯铝（extreme purity）、>99.9990%的超高纯铝等都没有低温脆性。有趣的是，另两个轻金属——镁、钛跟铝一样也没有低温脆性。高铁车厢铝材有Al-Mg系的5005合金板材、5052合金板材、5083合金板材及型材，Al-Mg-Si系的6061合金板材及型材、6N01合金型材、6063合金型材，Al-Zn-Mg系7N01合金板材及型材、7003合金型材。标准状态有O、H14、H18、H112、T4、T5、T6。由表中的数据可明显地看出，不管哪种铝合金，它的力学性能均随着温度的降低而上升，所以铝材是一类绝妙的低温结构材料，火箭的低温燃料（液氢、液氧）储罐、液化天然气（LNG）运输船上与岸基储罐、低温化工产品容器、冷库、冷藏车等都可以用铝材制造。在地球上跑的高速列车的车厢与车头的结构件凡是可用铝合金制造的零部件都可以用现行的相应铝合金制造，不需要另辟蹊径研究一种在高寒地区运营的厢体结构铝合金及其生产工艺，当然如果能研发一种各项性能比6061合金大10%左右的6XXX合金，或比7N01合金约大8%的7XXX合金，那当然是功劳很大的。实际上，在我国黑龙江省，以及以后在内蒙古自治区、新疆维吾尔族自治区、西藏自治区、青海省跑的高铁对铝合金结构来说算不了“高寒”，不需要对合金成分作特殊处理，也不需要对材料生产工艺参数作专门调整。只要为高张高铁或以后为在其他寒冷地区运营的高铁车辆厢体生产的铝材性能符合中国GB、欧洲EN、日本JIS、美国ASTM等标准要求，就是合格的产品，不需要采取特殊措施，以免加大成本。车厢铝合金的发展趋势：在现在轨道车辆厢体制造和维护中用的板材合金有5052、5083、5454、6061等合金，用的挤压型材有5083、6061、7N01等，此外一些新的合金诸如5059、5383、6082等也有所应用。它们都有良好的可焊性，焊丝为5356或5556合金，当然*好是采用摩擦搅拌焊（FSW），不但焊接质量高，而且不用焊丝。后来日本研发的7N01合金（Mn0.20~0.7、Mg1.0~2.0、Zn4.0~5.0，单位%），在轨道车辆制造中获得广泛应用；德国在制造高铁Trans Rapid车厢时采用5005合金板制作壁板，用6061、6063、6005合金挤压所用的型材。总之，直到目前无论是中国还是其他 制造高铁车辆基本上仍沿用这些合金。200km/h~350km/h列车厢体铝合金：我们可根据列车运营速度将厢体铝合金分为：速度<200km/h的车辆用的可称为 代合金，它们是常规的合金，多用于制造城市轨道车辆厢体，如6063、6061、5083合金等；第二代铝合金如6N01、5005、6005A、7003、7005合金等用于制造速度为200km/h~350km/h的高铁车辆厢体；第三代合金是6082、含钪的铝合金等。除了6N01、7N01合金（它们是日本合金，N代表Nippon）外，还有7003合金，它的Mg含量比7N01合金的低，是一种低Mg的Al-Zn-Mg合金，它的可焊性及强度与7N01合金的相当，并具有更高的可挤压性能。日本东北和上越新干线、札幌地铁大量采用7003、7N01合金生产壁厚3mm的宽幅型材6005A合金（Si0.50~0.9、Mg0.40~0.7、Mn和Cr 0.12~0.50,%）是法国注册的，与美国6005合金相比，Mg与Si的含量相等，但增加了0.12%~0.50%的Mn的Cr，不但有与6063合金相当的可挤压性能，而且强度性能也有所提高。6N01合金也如此，日本山阳电化铁路3050型车辆厢体侧板（宽507mm、壁厚2.5mm）、宽558mm的地板，以及制造侧板挂钩、檐梁等的大型宽幅空心型材都是用6N01合金挤压的。350ktm/h~450km/h列车厢体铝合金：这是厢体用的新一代铝合金，列车速度高达450m/h，车辆须承受更大的外力，受到的震动也更强烈，因此应研发新一代轻量化高铁铝合金。含钪的铝合金。钪是铝及铝合金*有效的晶粒细化剂，也是优化铝合金性能有效的元素之一，钪的含量都<0.5%，凡含有钪的合金，不管含量多少都统称铝-钪合金。Al-Sc合金有强度高、塑性好、可焊性优良、抗蚀性强等优点，是舰船、航空航天器、反应堆、国防军工器械等领域选用的新一代铝合金之一，当然也可以用于制造铁路车辆结构。不过向现行铝合金添加钪，对组 织性能的改善如何，尚有待系统的研究，钪是一种稀土元素，中国是世界上的钪生产国，在Al-Sc合金研究方面居世界前列，但总的来看还不如俄罗斯，在Al-Sc合金研究与应用方面俄罗斯是领跑者。东北轻合金有限责任公司、中南大学、航天材料及工艺研究所对Al-Sc合金的研发作了许多工作，他们研究的“大尺寸5B70铝-镁-钪合金板材”获2017年度中国有色金属工业科学技术一等奖，获二等奖的也有一项，为“航天用可焊高强Al-Zn-Mg-Sc合金”。

         在空分、液化天然气、石油化工、航天等领域，奥氏体不锈钢、铝合金有着日益广泛的应用。如何将这两种脾气、习性完全不对路子的材料结合在一起，困难可想而知.梳理国内外现状可以看出，目前钢铝连接，工程上主要采用两种方法：一种是将各自材料制成法兰，依靠螺栓联结在一起；另一种是钢铝焊接接头形成过渡。对于空分、液化天然气这种低温应用场合，螺栓联结可靠性远远不能满足工程需要，因而焊接过渡形式成为 方式。然而，钢铝焊接并非坦途一条。无论是钎焊、熔焊还是压焊，总是存在这样那样的问题难以克服。针对钢铝焊接存在的问题和难点，本研究组选择扩散焊工艺手段，以大尺寸、高可靠性钢铝转换接头为目标，深入开展相关工艺及性能评测工作并在以下几个方面获得关键性突破。1、了接头脆化问题：钢铝接头中Fe3Al型金属间化合物是接头脆化的根源。我们的工艺完全杜绝了金属间化合物的产生，从源头上了脆化的风险。而且，钢铝之间有显著的元素扩散，这是获得高结合强度界面的保证。2、高可靠性：考察钢铝扩散焊接头的拉伸性能可以发现，接头断在铝侧，说明钢-铝界面结合强度高，二者之间并非单纯的机械咬合。3、优异的耐高温性能：钢铝接头因为自身结构的特点，在两端与各自的材料焊接时，接头失效的风险很大。如钢铝爆炸焊接头结合面在施焊时温度一般控制在200℃×30min以下，法国T＆C公司的钢铝接头hothopping工艺对温度更加敏感，结合面应控制在150℃以下使用。我们钢铝焊接接头经过400℃×20min的热处理后，接头试样同样断在铝合金母材位置。说明钢铝结合面性能并没有退化。目前，我们开发的焊接工艺适合各种尺寸的钢铝接头，而且接头尺寸越大，工艺优势越显著。

         电泳工业铝型材黄变现象的原因总结出以下几点：电泳涂漆本身；氧化导电不良；电泳前水洗不彻底；固化过度；氧化槽液被硝酸污染。1．氧化时工业铝型材导电不良引起的黄变现象：工业铝型材与导电杆接触不良，接点处的电阻就会大增，型材端头就会发热，氧化膜生成过快并伴有烧灼现象，甚至出现氧化膜的粉化。这时的氧化膜有些浑浊，颜色出现黄变，如果再进行电泳生产就会出现非常明显的黄变现象。这种黄变现象一般情况下一排里只有几支，并且基本上都是出现在型材的端头。因此，一定要采取措施来保证工业铝型材与导电杆接触良好。2．电泳前水洗不彻底引起的黄变现象：氧化膜是蜂窝状的，其多孔状的结构就决定了氧化膜孔中会残留硫酸。众所周知，用来电泳的型材如果水洗不彻底，就很有可能出现黄变现象。对于这种黄变现象，一般都认为是氧化膜孔里的酸根与电泳漆反应从而使电泳漆膜发生的黄变，其实这种黄变不是漆膜发生的黄变，而是氧化膜的黄变。正常的氧化膜是清澈、透明的，如果氧化膜孔里残留较多的硫酸根，高温情况下，氧化膜就会与硫酸根发生反应，从而使清澈、透明的氧化膜变得浑浊，透明性下降；同时再加上电泳漆膜的高透明性，对光线的高反射性，从而使这种缺陷得到进一步放大，就形成所说的黄变。因此，电泳前的几道水洗非常关键，不仅要保证水洗水质，还要保证水洗温度和水洗时间。3．氧化槽液被硝酸污染而引起的黄变现象：为了达到较好的除灰效果，在中和槽里添加一定比例的硝酸本无可厚非，但是如果中和后水洗控制不好，硝酸就会被带到氧化槽，工业铝型材氧化槽里的硝酸根达到一定浓度时，就会对氧化造成一定的影响，甚至引起电泳型材的黄变。氧化过程中，进入氧化膜孔中的硝酸根会对氧化膜起到刻蚀作用，腐蚀氧化膜的阻挡层，使氧化膜孔变深，进而改变膜孔的结构。这种腐蚀对氧化膜产生两种影响：1、氧化膜的阻挡层变薄，与铝基体接合的紧密性变差，进而造成氧化膜的附着力降低。2、在正常水洗条件下，很难把膜孔中的硫酸根除去。这种条件下所生产的电泳型材同样会有黄变现象。怎样来避免这种黄变现象呢？在烫洗槽前的纯水槽中添加中和剂，调PH值8~9.5，水洗2~3分钟，用胺根中和氧化膜孔中的硫酸根，再进行电泳生产，就不会出现黄变现象了。4．固化过度引起的黄变现象：目前市场上所使用电泳漆基本都是在180℃X30min条件下烘烤固化的。在正常条件下，漆膜基本上不会发生黄变。但是有的铝型材生产厂家固化炉温度很不均匀，局部温度甚至相差30℃以上；有的厂家固化炉的温控系统差，实际温度与显示温度相差太大，质量较差的电泳漆在这种条件下黄变现象非常明显，甚至像着了色似的。质量好的电泳漆对这种极端条件的承受能力比较强，有的电泳漆即使在230℃的条件下烘烤，也不会发生黄变现象。为了防止黄变的产生，炉温的均匀性、温控系统的灵敏性是必需的，使用质量好的电泳漆也是必要的。5．电泳漆本身引起的黄变现象：阳极电泳漆主要是由丙烯酸树脂和胺基树脂组成的。电泳型材在烘烤过程中，树脂发生交联反应，生成平整、透明的涂膜。但是有些电泳漆厂家由于生产工艺的不成熟，或者是为了降低成本使用质量较差的化工原料，从而导致其固化范围比较窄。烘烤稍有不足，漆膜硬度不够；烘烤稍稍过了头，漆膜就会发生黄变，给生产管理带来一定的困难。所以建议大家还是选用产品质量稳定、有一定知名度的涂料供应商。