回復號“風火輪”研發記_查包養網中國網
高速列車貼地而“飛”，離不開“風火輪”——高速車輪，它直接影響高鐵的平安性與舒適性，是世界公認技術請求高、生產難度年夜的車輪尖端產品。
現在，中國研制的高鐵車輪不僅用于國內高鐵，還出口海內。
7月24日，又傳來一則令人振奮的新聞：G6410次復興號列車駛進長沙南站，穩穩停靠在站臺，整車裝用復興號動車組上的國產高速車輪實現平安退役60萬公里的階段目標。
高速車輪研發畢竟難在哪兒？經歷了怎樣的艱辛過程？日前，記者探訪把握了一批具有自立知識產權的輪軸生產制造焦點技術的中國寶武旗下馬鞍山鋼鐵股份無限公司。
焦點技術是買不來的
2006年，從東北年夜學畢業的趙海來到馬鋼實習。第二年，就趕上一件年夜事：首列時速300公里國產CRH2－300型和諧號動車組列車問世，中國自此有了本身的高鐵。
當時，中國已把握動車組列車的總成、車體、轉向架、牽引電機、牽引變壓器、牽引變流器、牽引把持、列車網絡把持和制動系統等關鍵技術及10項重要配套技術，構建起國產動車組系列產品技術平臺，但仍有關鍵技術尚未衝破。
在中國鐵路年夜提速佈景下，2008年，由科技部、原鐵道部配合組織實施并啟動“十一五”國家科技支撐計劃“中國高速列車關鍵技術研討及裝備研制”嚴重項目，高速車輪就是此中之一。
在196包養網3年和1964年，馬鋼先后勝利軋制出中國第一件輪箍和輾鋼整體車輪，結束了中國只能用“洋箍”“洋輪”的歷史。作為新中國最早生產火車車輪的企業，馬鋼肩負起高速車輪研發重擔。
對馬鋼來說，盡管有通俗列車車輪生產基礎，但生產高速車輪，一切都得從頭來。
據悉，一節高鐵車廂重達五六十噸，每一對車輪需求長期蒙受十幾噸的往復循環載荷，還要保證在復雜條件下高速平安運行，這對車輪的純凈度、韌性包養網、硬度、精度等都有嚴苛的技術請求，與制造通俗火車車輪難度不成同日而語。
“高速車輪是高技術、高質量和高風險產品，也是高速列車系統中公認的‘塔尖’產品，相關國家和企業堅持‘不申報專利、不發表論文、不接收交通參觀’，沒有任何經驗可以借鑒。”趙海已成長為馬鋼技術中間首席研討員，“焦點技術是買不來的，創新不是一揮而就的，我們靠本身的聰明和雙手往拼出一片新六合。現在，馬鋼在高速車輪設計、生產制造、檢測評價等方面，擁有一批自立知識產權。”
從眾多擺列組合中尋找謎底
高速車輪是一種碳素微合金鋼制品，無論是鋼材配方還是工藝把持，參數調整牽一發而動全身。任何一點成分和溫度的渺小變化都會引發機能的改變，進而影響製品質量。“研發人員要從眾多工藝的擺列組合中找出謎底。”趙海說。
中國幅員遼闊，地區溫差包養網比擬年夜，這給高速車輪研發提出了更高請求——高速列車要行駛在復雜多變的環境中，車輪資料硬度要高，壽命才幹更長；同時還要保證韌性，滿足分歧氣候環境下的行車平安。趙海說：“只能靠反復探索，我們把市道上見到的高速車輪反復剖析配方、機能，做實驗、找差距，在此過程中研發團隊樹立起對高速車輪標準體系的認知。”
2010年，馬鋼研發的D1高速車輪在時速200—250公里和諧號動車組上實現小批量裝車試驗，完成了64萬公里運用考察，表現優異。
研發的腳步始終沒有停下。隨著中國高鐵再次提速，2014年，時速350公里的中國標準動車組輪軸設計研討啟動，馬鋼重點負責車輪開發。
經過多年歷練，趙海成長為車輪研發團隊骨干和青年技術帶頭人。在老一輩科研人員的特別指導下，趙海和團隊成員起早貪黑開展上百次試驗。爐臺前、熱處理操縱室、機加工現場，到處可以看到他們繁忙的身影。
有了D1材質車輪的基礎，這次研發進程順利良多。8個月，團隊就完成了資料研發和關鍵制造工藝設計，開發的時速350公里D2材質車輪通過權威機構檢測，綜合機能優于進口ER8材質車輪。
通過檢測后，接下來要進行的是60萬公里裝車考察。年夜西線、鄭徐線、哈年夜線……為了考核車輪的適應性，要在國內分歧的線路上試驗。車跑到哪兒，“趙海們”就跟到哪兒。
60萬公里的跟蹤考核讓他們把握了高速車輪的關鍵應用數據，“趙海們”發表了多篇論文。考核結果顯示，馬鋼高速車輪機能優異，表現穩定。
2017年1月，馬鋼時速350公里高速車輪獲得CRCC（中鐵檢驗認證中間）認證，成為國內第一家具備高速車輪商業化資質的企業，中國在高速車輪產品和技術上實現了完整自立可控。
經過論證，2021年馬鋼高速車輪獲準在復興號高鐵上擴年夜運用測評。這次測評，主機廠提出了加嚴請求。研發人員對高速車輪全流程生產工序進行梳理，發現熱處理工序是晉陞產品機能的瓶頸，并設計出多套熱處理試驗計劃，組織生產試驗。經機能數據對比，優選最佳工藝計劃，產品達到主機廠的加嚴請求。
經馬鋼和第三方機構檢驗，新工藝國產化高速車輪及格率100%！
“車輪是高鐵上平安風險最高的零部件，其跟蹤驗證周期漫長。”趙海說。依照國鐵集團統一安排，馬鋼高速車輪先裝配在綜合檢測車進行考察驗證，也就是天天發出的第一輛在高鐵線路上空載運行的車輛，待累積平安行駛必定公里數后，再批量整車裝配載客運營車上運行。
向輪軸領軍企業邁進
本年除夕，整列裝用國產高速車輪的復興號長編組動車組從武漢站駛向天津，馬鋼高速車輪就此進進中國高鐵整列小批量裝車應用階段。
期間，每次高速列車夜間進庫都要對車輪全數進行狀態檢查，每10萬公里都要對高速車輪進行超聲波探傷檢查和磨耗測量。
“這是進進批量商業化運用階段前的‘終極考驗’。”寶武馬鋼軌交資料科技無限公司（簡稱馬鋼交材）技術中間首席工程師魯松介紹，7月，已有整車裝用復興號動車組上的國產高速車輪實現平安退役60萬公里的階段目標。
投進上百名研發人員、進行幾十輪工業試驗、實施多輪技術改革，馬鋼獲得100多項專利，研發出具有自立知識產權的高速車輪。
跟隨魯松的腳步，記者來到馬鋼科技展現廳。鉅細各異的軌道路況用車輪模子排成一列，燈光勾畫出復興號的形狀。低地板彈性車輪、350公里復興號高速車輪、和諧3型動力機車輪……這里，最小車輪模子直徑580毫米，最年夜車輪模子直徑125包養網0毫米包養網心得，車輪閃著刺眼的光，似在講述這家鋼鐵企業在中國車輪發展史上的光輝歷程。
“我們是制造業單項冠軍示范企業，綜合研發制造才能處于世界先進程度，產品實現譜系全覆蓋，出口全球70多個國家和地區。”魯松介紹。
對馬鋼的科研人員來說，這些結果更像一種激勵。高速車輪的研發還有良多課題，好比，國產車輪可否支撐中國高鐵再提速？
這恰是趙海眼下的任務。“我們也在參與新一代時速400公里高速車輪研發任務。從時速350公里到400公里，最關鍵的技術不是能不克不及跑起來，而是能不克不及停得住、停得穩、停得準。”趙海說，“很幸運趕上了中國高鐵發展黃金期，親眼見證并參與國產高速車輪從無到有的進程，盼望能為中國高鐵發展貢獻更多氣力。”
再如，“雙碳”目標下，若何在車輪制造過程中持續減碳？“車輪產品生產流程很長，從鐵礦石開采到煉鐵、煉鋼，再到車輪制造，以及后續運輸等環節，都有動力耗費和碳排放，‘碳足跡’復雜。”魯松說。
為此，馬鋼協同高低游采用“鏈長式”低碳治理形式，從降碳設計頂層規劃進手，進行產品全性命周期低碳路徑管控，勝利開發出低碳45噸軸重重載車輪，實現制造全流程降碳20%以上，產品獲得海內客戶認可。
面對城市地鐵噪聲擾平易近難題，馬鋼研發出適用于地鐵車輛的組合式彈性車輪，率先在合肥地鐵實現載客運行，為城市軌道路況供給了綠色、低樂音的新計劃。
魯松表現，以用戶親身經歷為關注焦點，堅持創新驅動，推動輪軸產業升級，向輪軸產業領軍企業邁進，是他們接下來的目標。（記者 康樸）