2025-03-22 21:30:32
编者按:千万IP创科普,共筑科技强国梦。为普及科学知识,弘扬科学精神,提高全民科学文化素质,助力实现高水平科技自立自强,中国科协科普部与人民网联合策划推出“见证科技之路”主题报道,聚焦国家科技战略政策、重要科技奖项、“卡脖子”关键核心技术等,深入基层一线开(kāi)展(zhǎn)采访(fǎng)调(diào)研(yán),推(tuī)出(chū)一(yī)批(pī)生(shēng)动(dòng)鲜(xiān)活(huó)的(de)科(kē)普(pǔ)精(jīng)品(pǐn),大(dà)力(lì)弘(hóng)扬(yáng)科(kē)学(xué)家(jiā)精(jīng)神(shén),为(wèi)建(jiàn)设(shè)科(kē)技(jì)强(qiáng)国(guó)汇(huì)聚(jù)磅(bàng)礴(bó)力(lì)量(liàng)。
高(gāo)速(sù)车(chē)轮(lún),是(shì)全球(qiú)公(gōng)认(rèn)技(jì)术(shù)要(yào)求(qiú)高(gāo)、生(shēng)产(chǎn)难(nán)度(dù)大(dà)的(de)尖(jiān)端(duān)产(chǎn)品(pǐn),“小(xiǎo)车(chē)轮(lún)”的(de)背(bèi)后(hòu)是冶金科学、材料科学、精密加工、智慧制造系统合力铸就的“大工程”。一块钢坯要成为高速车轮需要经过多少道工序?背后有哪些硬核科技?近日,记者走进宝武集团马钢轨交材料科技股份有限公司(以下简称“马钢交材”)实地探访。
“高速车轮有着极高的性能要求,马钢已实现高速车轮全流程国产化生产。”马钢交材车轮车轴厂副厂长(主持工作)王志刚向记者介绍,从一块钢坯到一个车轮,大致可以分为四道工序,车轮轧制、热处理、精加工和检测,细分的话有30多道流程。“其中,热处理是车轮制(zhì)造(zào)过(guò)程(chéng)中(zhōng)的(de)特(tè)殊(shū)工(gōng)序(xù),分(fēn)为(wèi)淬(cuì)火(huǒ)前(qián)加(jiā)热(rè)、淬(cuì)火(huǒ)、回(huí)火(huǒ),重(zhòng)点(diǎn)是(shì)保(bǎo)证(zhèng)车(chē)轮(lún)热(rè)处(chù)理(lǐ)组(zǔ)织(zhī)和(hé)性(xìng)能(néng)均(jūn)匀(yún)稳(wěn)定(dìng)性(xìng),使(shǐ)车(chē)轮(lún)具(jù)有(yǒu)高(gāo)耐(nài)磨(mó)性(xìng)和(hé)抗(kàng)接(jiē)触(chù)疲(pí)劳(láo)的(de)良(liáng)好(hǎo)使(shǐ)用(yòng)性(xìng)能(néng)。

在(zài)车(chē)轮(lún)轧(yà)制(zhì)工(gōng)序(xù),一(yī)块(kuài)钢(gāng)坯(pī)变(biàn)成(chéng)一(yī)个(gè)火(huǒ)红(hóng)的(de)车(chē)轮(lún)。受(shòu)访(fǎng)方(fāng)供(gōng)图(tú)
据(jù)介(jiè)绍(shào),直(zhí)径近(jìn)1米(mǐ)的(de)高(gāo)速(sù)车(chē)轮(lún),轮(lún)辋(wǎng)内(nèi)部(bù)缺(quē)陷(xiàn)直(zhí)径不(bù)超(chāo)过(guò)1毫(háo)米(mǐ),车(chē)轮(lún)精(jīng)镗(tāng)孔(kǒng)精(jīng)度(dù)偏(piān)差(chà)不(bù)超(chāo)过(guò)半(bàn)根(gēn)头(tóu)发(fā)丝(sī);300多(duō)公(gōng)斤(jīn)的(de)钢(gāng)轮(lún),钢(gāng)中(zhōng)氧(yǎng)含(hán)量(liàng)要(yào)控(kòng)制(zhì)在(zài)百(bǎi)万(wàn)分(fēn)之(zhī)十(shí)以(yǐ)下(xià),钢(gāng)中(zhōng)氢(qīng)含(hán)量(liàng)要(yào)控(kòng)制(zhì)在(zài)百(bǎi)万(wàn)分(fēn)之(zhī)一(yī)以(yǐ)下(xià)。
“相(xiāng)比(bǐ)较(jiào)普(pǔ)通(tōng)车(chē)轮(lún),高(gāo)速(sù)车(chē)轮(lún)有(yǒu)着(zhe)更(gèng)高(gāo)的(de)精(jīng)度(dù)要(yào)求(qiú),我(wǒ)们(men)对(duì)每(měi)一(yī)道(dào)流(liú)程(chéng)工(gōng)序(xù)都(dōu)进(jìn)行(xíng)了(le)精(jīng)度(dù)加(jiā)严(yán)控制。车轮在成品加工结束以后,要经过一系列检测,其中,超声波探伤要求特别高,车轮内部存在超过一毫米平底孔当量的缺陷就要判废。”王志刚说道。
在马钢特钢展厅,各种车轮产品令人目不暇接。“去年10月17日,习近平总书记考察安徽时,CR450高速车轮曾向总书记展示过。”马钢交材技术中心车轮产品技术研究首席研究员刘学华难掩激动,“作为CR450高速车轮的研发人员,我感到非常自豪。CR450车轮是目前生产集成度、技术集成度最高的车轮,它在纯净度、性能稳定性方面都有了较大提升。”
正是这样高超的工艺和毫厘必争的标准,确保了国产高速车轮高精的品质。而从轧钢到热处理,从精加工到检测,满载高新“中国智慧”的车轮智造系统正在为高速车轮的生产全流程保驾护航。
走进马钢交材智控中心,监控屏幕上,各项数据、生产工艺流程、厂房内设备运行状态一目了然。“通过智控中心,我们对轧钢、热处理、精加工、检(jiǎn)测(cè)等(děng)各(gè)个(gè)工(gōng)序(xù),进(jìn)行(xíng)了(le)全流(liú)程(chéng)把(bǎ)控(kòng),同(tóng)时(shí),我(wǒ)们(men)借(jiè)助(zhù)大(dà)数(shù)据(jù)平(píng)台(tái)收(shōu)集现(xiàn)场(chǎng)生(shēng)产(chǎn)、运(yùn)行(xíng)等(děng)各(gè)类(lèi)数(shù)据(jù),通(tōng)过(guò)分(fēn)析(xī)优(yōu)化(huà),进(jìn)一(yī)步(bù)提(tí)高(gāo)工(gōng)艺(yì)水(shuǐ)平(píng)。”马(mǎ)钢(gāng)交(jiāo)材(cái)技(jì)术(shù)中(zhōng)心(xīn)职(zhí)能(néng)主任(rèn)徐(xú)康(kāng)介(jiè)绍(shào),一(yī)系(xì)列(liè)的(de)智(zhì)能(néng)化(huà)手(shǒu)段(duàn)的(de)运(yùn)用(yòng),减(jiǎn)少(shǎo)了(le)人(rén)为(wèi)作(zuò)业(yè)的(de)风(fēng)险,提高了现场生(shēng)产(chǎn)的(de)安(ān)全水(shuǐ)平,还保障了生产节奏,提高了生产效率。
“这是我们自主研发的系统,可以对车轮每一个部位的加工切削状况进行图形化存储分析,通过对比确认存在的缺陷。现在,质量控制不再像以前一样通过肉眼去观察判断,更(gèng)加(jiā)精(jīng)准(zhǔn)高(gāo)效(xiào)。”马(mǎ)钢(gāng)交(jiāo)材(cái)车(chē)轮(lún)车(chē)轴(zhóu)厂(chǎng)精(jīng)加工作业二区作业长何峰介绍道:“每件车轮有一个‘身份证’,从钢锭到车轮成品出厂,再到装车上铁轨运行,我们都可以追溯。”

安徽省“智能工厂”马钢交材车轮三线。受访方供图
回望中国高速车轮近20年的发展历程,高精的中国品质、高能的中国速度、高新的中国智慧、高超的中国工艺镌刻在每一枚“中国轮”的基因之中。
展望未来,中国车轮制造人正在构建下一代“中国风火轮”的新蓝图,以更高更快更绿色的技术探索(suǒ),助(zhù)力(lì)中(zhōng)国(guó)高铁持续提速。
“未来,我们会继续加大研究,在高速车轮结构设计方面,会尝试采用轻量化设计。在材料设计方面,会通过微合金化进一步提高材料的强韧性匹配,进一步提高车轮的服役安全性。”马钢交材技术中心车轮产品技术研究首席研究员赵海说道。