Page 22 - 捷運技術 第35期

14 吳銘章 陳虞仁 高運量電聯車車體材質及其結構設計

圖 3、電聯車天花板扣接件組裝 圖 4、電聯車地板安裝-舖設橡膠地板

三、車體結構材料

在軌道車輛中，傳統的客車車體主要由碳鋼製造，其優點是可焊性好，但最大的缺點是
腐蝕性嚴重且鋼結構自身重量大。後來，車體結構改選用耐候鋼製造，雖然抗腐蝕性能已有
改善，但車體鋼結構的重量仍然很大。近年來，不銹鋼的材料已經普遍使用中，除了解決腐
蝕的問題外，重量也減小了。但是如果要全面滿足輕量化又抗腐蝕的要求，則鋁合金可考慮
作為車體結構材料。

車體材料之選用一般計有下列三種：
(一) 碳鋼車體

此種車體之側架及底架通常由電弧焊（Arc Welding）結合，側架外板則由點焊（Spot
Welding）固定於側架上。由於此種材料極易生銹，因此外板之內外側通常需要塗漆以避免銹
蝕。一般而言，選用普通鋼材作為車體結構，而耐候鋼材則作為側架外板。此種車體之焊接
極為簡易。
(二) 不銹鋼車體

除了車端底架，由於需承受較大之負荷與衝擊力而採高張力鋼材外，其餘部份均選用不
銹鋼材料。由於不銹鋼材料之熱傳導係數較一般鋼材低，因此電阻式點焊成為主要製造方法。
不銹鋼的防蝕能力極強，因此無需作表面塗漆處理，可省下保養維修費用。低碳系不銹鋼材
（含碳量低於 0.03%）之配合使用，可避免電焊過程中鋼材表面產生碳化效應。

(三) 鋁合金車體
鋁合金車體最大的優點在於其車體較輕，可節省能源成本，但對軌道的衝擊負荷也較小。
由於其表面硬度較低，因此易遭受破壞及污染，且由於此材料之熔點較低，因此製造時需有
較高難度之鋁焊技術。

無論耐候鋼、不銹鋼或是鋁合金材料之車體，都有其各自的優缺點。表 1 列出了這三種
材料的部份性能，作為參考。其中符號“◎”表示「很有利」；符號“○”表示「較有利」；符號“□”
表示「普通」；符號“×”表示「不利」。