高鐵車廂是用鋁材焊接的，有的高鐵線經過零下三四十攝氏度的高寒地帶；南極科考船上的一些儀器、裝備與起居用品是以鋁材制造的，需要經受零下六七十攝氏度的考驗；由中國經北極到歐洲的商船上有些裝備也是用鋁材制造的，其中的一部分露在外面，環境溫度也在零下五六十攝氏度；它們能在這樣的寒冷環境中正常運轉嗎？沒問題，鋁合金及鋁材是*不怕寒冷酷熱的。說說鋁合金的低溫性能--鋁及鋁合金是*好的低溫材料，沒有低溫脆性，不像普通鋼材、鎳合金等那樣有明顯的低溫脆性，它們的強度性能雖然隨著溫度的降低而升高，但是塑性與韌性卻隨著溫度的下降而降低，即有明顯的低溫脆性。可是鋁及鋁合金則大不一樣，沒有一絲絲低溫脆性，它們的一切力學性能均隨著溫度的降低而明顯上升，與材料的成分無關，不管是鑄造鋁合金還是變形鋁合金，也不管是粉末冶金合金，還是復合材料；與材料狀態也沒有關系，不管是加工狀態的，還是熱處理狀態的；也與錠坯制備工藝無關，不管是用鑄錠軋制的，還是用熔體連續鑄軋的或連續連軋的；與鋁的提取工藝更無關系，電解的、碳熱還原的、化學提取，通通都沒有低溫脆性；與純度也無關，不管是99.50%~99.79%的工藝純鋁，還是99.80%~99.949%的高純鋁、99.950%~99.9959%的超純鋁（Super Purity）、99.9960%~99.9990%的極純鋁（extreme purity）、>99.9990%的超高純鋁等都沒有低溫脆性。有趣的是，另兩個輕金屬——鎂、鈦跟鋁一樣也沒有低溫脆性。高鐵車廂鋁材有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。標準狀態有O、H14、H18、H112、T4、T5、T6。由表中的數據可明顯地看出，不管哪種鋁合金，它的力學性能均隨著溫度的降低而上升，所以鋁材是一類絕妙的低溫結構材料，火箭的低溫燃料（液氫、液氧）儲罐、液化天然氣（LNG）運輸船上與岸基儲罐、低溫化工產品容器、冷庫、冷藏車等都可以用鋁材制造。在地球上跑的高速列車的車廂與車頭的結構件凡是可用鋁合金制造的零部件都可以用現行的相應鋁合金制造，不需要另辟蹊徑研究一種在高寒地區運營的廂體結構鋁合金及其生產工藝，當然如果能研發一種各項性能比6061合金大10%左右的6XXX合金，或比7N01合金約大8%的7XXX合金，那當然是功勞很大的。實際上，在我國黑龍江省，以及以后在內蒙古自治區、新疆維吾爾族自治區、西藏自治區、青海省跑的高鐵對鋁合金結構來說算不了“高寒”，不需要對合金成分作特殊處理，也不需要對材料生產工藝參數作專門調整。只要為高張高鐵或以后為在其他寒冷地區運營的高鐵車輛廂體生產的鋁材性能符合中國GB、歐洲EN、日本JIS、美國ASTM等標準要求，就是合格的產品，不需要采取特殊措施，以免加大成本。車廂鋁合金的發展趨勢：在現在軌道車輛廂體制造和維護中用的板材合金有5052、5083、5454、6061等合金，用的擠壓型材有5083、6061、7N01等，此外一些新的合金諸如5059、5383、6082等也有所應用。它們都有良好的可焊性，焊絲為5356或5556合金，當然*好是采用摩擦攪拌焊（FSW），不但焊接質量高，而且不用焊絲。后來日本研發的7N01合金（Mn0.20~0.7、Mg1.0~2.0、Zn4.0~5.0，單位%），在軌道車輛制造中獲得廣泛應用；德國在制造高鐵Trans Rapid車廂時采用5005合金板制作壁板，用6061、6063、6005合金擠壓所用的型材。總之，直到目前無論是中國還是其他 制造高鐵車輛基本上仍沿用這些合金。200km/h~350km/h列車廂體鋁合金：我們可根據列車運營速度將廂體鋁合金分為：速度<200km/h的車輛用的可稱為 代合金，它們是常規的合金，多用于制造城市軌道車輛廂體，如6063、6061、5083合金等；第二代鋁合金如6N01、5005、6005A、7003、7005合金等用于制造速度為200km/h~350km/h的高鐵車輛廂體；第三代合金是6082、含鈧的鋁合金等。除了6N01、7N01合金（它們是日本合金，N代表Nippon）外，還有7003合金，它的Mg含量比7N01合金的低，是一種低Mg的Al-Zn-Mg合金，它的可焊性及強度與7N01合金的相當，并具有更高的可擠壓性能。日本東北和上越新干線、札幌地鐵大量采用7003、7N01合金生產壁厚3mm的寬幅型材6005A合金（Si0.50~0.9、Mg0.40~0.7、Mn和Cr 0.12~0.50,%）是法國注冊的，與美國6005合金相比，Mg與Si的含量相等，但增加了0.12%~0.50%的Mn的Cr，不但有與6063合金相當的可擠壓性能，而且強度性能也有所提高。6N01合金也如此，日本山陽電化鐵路3050型車輛廂體側板（寬507mm、壁厚2.5mm）、寬558mm的地板，以及制造側板掛鉤、檐梁等的大型寬幅空心型材都是用6N01合金擠壓的。350ktm/h~450km/h列車廂體鋁合金：這是廂體用的新一代鋁合金，列車速度高達450m/h，車輛須承受更大的外力，受到的震動也更強烈，因此應研發新一代輕量化高鐵鋁合金。含鈧的鋁合金。鈧是鋁及鋁合金*有效的晶粒細化劑，也是優化鋁合金性能有效的元素之一，鈧的含量都<0.5%，凡含有鈧的合金，不管含量多少都統稱鋁-鈧合金。Al-Sc合金有強度高、塑性好、可焊性優良、抗蝕性強等優點，是艦船、航空航天器、反應堆、國防軍工器械等領域選用的新一代鋁合金之一，當然也可以用于制造鐵路車輛結構。不過向現行鋁合金添加鈧，對組 織性能的改善如何，尚有待系統的研究，鈧是一種稀土元素，中國是世界上的鈧生產國，在Al-Sc合金研究方面居世界前列，但總的來看還不如俄羅斯，在Al-Sc合金研究與應用方面俄羅斯是領跑者。東北輕合金有限責任公司、中南大學、航天材料及工藝研究所對Al-Sc合金的研發作了許多工作，他們研究的“大尺寸5B70鋁-鎂-鈧合金板材”獲2017年度中國有色金屬工業科學技術一等獎，獲二等獎的也有一項，為“航天用可焊高強Al-Zn-Mg-Sc合金”。

       鋁合金型材的壁厚是重要的質量指標，建材標準與門窗標準分別對壁厚進行了規定，特別是門窗標準《鋁合金門窗》GB/T8478規定了受力桿件的壁厚要求。本文主要從標準的規定、受力桿件的受力部位、壁厚的測量等方面進行了說明，介紹了鋁型材壁厚相關內容。鋁合金門窗因其強度高、表面處理顏色多樣化、門窗性能優越等特點越來越受到大家的歡迎，鋁合金門窗型材產品也成為大多鋁材廠的主要產品。門窗鋁型材生產時執行國標，并符合訂單合同的相關要求，而型材壁厚是重要的質量指標， 相關標準也對型材的壁厚作出了規定。本文主要對門窗型材的壁厚談談個人的理解。一、標準對壁厚的規定：國標《鋁合金建筑型材第1部分：基材》GB/T5237.1-2017是鋁型材廠執行的標準。標準規定ABC三類壁厚的公差標準，通過標準可知，型材壁厚執行正負公差，并有精度等級之分。如門窗型材壁厚為1.4mm，外接圓小于100mm，按高精級，則A類壁厚公差是±0.13mm。國標《鋁合金門窗》GB/T8478-2008是門窗加工的標準，其中對于鋁型材的壁厚有明確規定，門不小于2.0mm、窗不小于1.4mm。上海地方標準《民用建筑處窗應用技術規程》DG/TJ08-2242-2017中規定鋁型材壁厚不小于1.8mm。福建地方標準《福建省民用建筑外窗工程技術規范》DBJ 13-255-2016中規定鋁型材壁厚不小于1.6mm。二、受力部位壁厚示意：在標準中雖然定義了門窗主要受力部位，但在實際應用過程中不是特別順暢，有時也存在爭議。對于受力部位，我個人的理解是型材的主要腔體一周、主要翅部、及安裝五金的槽口等部位。其他部位比如膠條槽口、角片槽口等就不是主要受力部位。三、壁厚測量方法：鋁型材壁厚使用千分尺測量，測量精度為0.01mm。不建議使用游標卡尺測量壁厚，因為使用游標卡尺測量時的力度不好掌握，測量結果會因人而異。而千分尺有棘輪設置，能夠保證測量施加力度符合要求，多次測量結果一致。壁厚測量要注意精度問題。標準要求是≥1.4mm，精度為小數點后一位，那么測量壁厚的數值精度同樣保留一位小數是否合適呢？例如，測量壁厚數值為1.35mm，保留小數點1位，按數字修約規則“四舍五入”及“四舍六入五留雙”修約后記錄為1.4mm，從數據上看是符合≥1.4mm的要求的。那測量結果為1.35mm壁厚的型材符合標準要求嗎？個人理解為，標準規定壁厚≥1.4mm，目的是提高型材的質量，實際產品壁厚要厚些，且要達到1.4mm。所以測量結果為1.35mm壁厚的型材不符合標準要求。測量壁厚時，還要注意壁厚為測量面的任意點壁厚，如果測量面上有一處的壁厚不符合要求則產品不符合要求。壁厚指標不是測量的平均值，而是任意點壁厚。見圖8，圖中標記紅色部位壁厚為1.35mm，即使平均壁厚達到1.4mm也不符合壁厚≥1.4mm的標準。總之，門窗標準對鋁合金型材壁厚的規定提高了門窗整體性能，鋁型材生產廠家與門窗加工單位對此應加深理解，生產出符合國標的門窗。鋁型材受力桿件壁厚的問題一直是門窗相關企業關心的問題，大家對于哪個部位是受力部位理解也不盡相同，我們要嚴謹對待標準的要求，從而提高產品質量，為鋁合金門窗行業作出貢獻。