毫厘精度!揭秘高速车轮智造工艺

2025-03-22 21:31:30   阅览:462

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,深入基层一线开展采访调研,推出一批生动鲜活的科普精品,大力弘扬科学家精神,为建设科技强国汇聚磅礴力量。

高速车轮,是全球公认技术要求高、生产难度大的尖端产品,“小车轮”的背后是冶金科学、材料科学、精密加工、智慧(huì)制(zhì)造(zào)系(xì)统(tǒng)合(hé)力(lì)铸(zhù)就(jiù)的(de)“大(dà)工(gōng)程(chéng)”。一(yī)块(kuài)钢(gāng)坯(pī)要(yào)成(chéng)为(wèi)高(gāo)速(sù)车(chē)轮(lún)需(xū)要(yào)经(jīng)过(guò)多(duō)少(shǎo)道(dào)工(gōng)序(xù)?背(bèi)后(hòu)有(yǒu)哪(nǎ)些(xiē)硬(yìng)核(hé)科(kē)技(jì)?近(jìn)日(rì),记(jì)者(zhě)走(zǒu)进(jìn)宝(bǎo)武(wǔ)集团(tuán)马(mǎ)钢(gāng)轨(guǐ)交(jiāo)材(cái)料(liào)科(kē)技(jì)股(gǔ)份(fèn)有(yǒu)限(xiàn)公(gōng)司(sī)(以(yǐ)下(xià)简(jiǎn)称(chēng)“马(mǎ)钢(gāng)交(jiāo)材(cái)”)实(shí)地(de)探(tàn)访(fǎng)。

“高(gāo)速(sù)车(chē)轮(lún)有(yǒu)着(zhe)极(jí)高(gāo)的(de)性(xìng)能(néng)要(yào)求(qiú),马(mǎ)钢(gāng)已(yǐ)实(shí)现(xiàn)高(gāo)速(sù)车(chē)轮(lún)全流(liú)程(chéng)国(guó)产(chǎn)化(huà)生(shēng)产(chǎn)。”马(mǎ)钢(gāng)交(jiāo)材(cái)车(chē)轮(lún)车(chē)轴(zhóu)厂(chǎng)副(fù)厂(chǎng)长(zhǎng)(主持(chí)工(gōng)作(zuò))王(wáng)志(zhì)刚(gāng)向(xiàng)记(jì)者(zhě)介(jiè)绍(shào),从(cóng)一(yī)块(kuài)钢(gāng)坯(pī)到(dào)一(yī)个(gè)车(chē)轮(lún),大(dà)致(zhì)可(kě)以(yǐ)分(fēn)为(wèi)四(sì)道(dào)工(gōng)序(xù),车(chē)轮(lún)轧(yà)制(zhì)、热(rè)处(chù)理(lǐ)、精(jīng)加(jiā)工(gōng)和(hé)检(jiǎn)测(cè),细(xì)分(fēn)的(de)话(huà)有(yǒu)30多(duō)道(dào)流(liú)程(chéng)。“其(qí)中(zhōng),热(rè)处(chù)理(lǐ)是(shì)车(chē)轮(lún)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)偏差不超过半根头发丝;300多公斤的钢轮,钢中氧含量要控制在百万分之十以下,钢中氢含量要控制在百万分之一以下。

“相比较普通车轮,高速车轮有着更高的精度要求,我们对每一道流程工序都进行了精度加严控制。车轮在成品加工结束以后,要经过(guò)一(yī)系(xì)列(liè)检(jiǎn)测(cè),其(qí)中(zhōng),超(chāo)声(shēng)波(bō)探(tàn)伤(shāng)要(yào)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(chǎn)集成(chéng)度(dù)、技(jì)术(shù)集成(chéng)度(dù)最(zuì)高(gāo)的(de)车(chē)轮(lún),它(tā)在(zài)纯(chún)净(jìng)度(dù)、性(xìng)能(néng)稳(wěn)定(dìng)性(xìng)方(fāng)面(miàn)都(dōu)有(yǒu)了(le)较(jiào)大(dà)提(tí)升(shēng)。”

正(zhèng)是(shì)这(zhè)样(yàng)高(gāo)超(chāo)的(de)工(gōng)艺(yì)和(hé)毫(háo)厘(lí)必(bì)争(zhēng)的(de)标(biāo)准(zhǔn),确(què)保(bǎo)了(le)国(guó)产(chǎn)高(gāo)速(sù)车(chē)轮(lún)高(gāo)精(jīng)的(de)品(pǐn)质(zhì)。而(ér)从(cóng)轧(yà)钢(gāng)到(dào)热(rè)处(chù)理(lǐ),从(cóng)精(jīng)加(jiā)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、检测等各个工序,进行了全流程把控,同时,我们借助大数据平台收集现场生产、运行等各类数据,通过分析优化,进一步提高工艺水平。”马钢交材技术中心职能主任徐康介绍,一系列的智能化手段的运用,减少了人为作业的风(fēng)险(xiǎn),提(tí)高(gāo)了(le)现(xiàn)场(chǎng)生(shēng)产(chǎn)的(de)安(ān)全水平,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(tǒng),可(kě)以(yǐ)对(duì)车(chē)轮(lún)每(měi)一(yī)个(gè)部(bù)位(wèi)的(de)加(jiā)工(gōng)切(qiè)削(xuē)状(zhuàng)况(kuàng)进(jìn)行(xíng)图形化存储分析,通过对比确认存在的(de)缺(quē)陷(xiàn)。现在,质量控制不再像以前一样通过肉眼去观察判断,更加精准高效。”马钢交(jiāo)材(cái)车(chē)轮(lún)车(chē)轴(zhóu)厂(chǎng)精(jīng)加(jiā)工(gōng)作(zuò)业(yè)二(èr)区(qū)作(zuò)业(yè)长(zhǎng)何(hé)峰(fēng)介(jiè)绍(shào)道(dào):“每(měi)件(jiàn)车(chē)轮(lún)有(yǒu)一(yī)个(gè)‘身(shēn)份(fèn)证(zhèng)’,从(cóng)钢(gāng)锭(dìng)到(dào)车(chē)轮(lún)成(chéng)品(pǐn)出(chū)厂,再(zài)到(dào)装(zhuāng)车(chē)上(shàng)铁(tiě)轨(guǐ)运(yùn)行(xíng),我(wǒ)们(men)都(dōu)可(kě)以(yǐ)追(zhuī)溯(sù)。”

安(ān)徽(huī)省(shěng)“智(zhì)能(néng)工(gōng)厂(chǎng)”马(mǎ)钢(gāng)交(jiāo)材(cái)车(chē)轮(lún)三(sān)线(xiàn)。受(shòu)访(fǎng)方(fāng)供(gōng)图(tú)

回(huí)望中国高速车(chē)轮(lún)近(jìn)20年(nián)的(de)发(fā)展(zhǎn)历(lì)程(chéng),高(gāo)精(jīng)的(de)中(zhōng)国(guó)品(pǐn)质(zhì)、高(gāo)能(néng)的(de)中(zhōng)国(guó)速(sù)度(dù)、高(gāo)新(xīn)的(de)中(zhōng)国(guó)智(zhì)慧(huì)、高(gāo)超(chāo)的(de)中(zhōng)国(guó)工(gōng)艺(yì)镌(juān)刻(kè)在(zài)每(měi)一(yī)枚(méi)“中(zhōng)国(guó)轮(lún)”的(de)基(jī)因(yīn)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,助力中国高铁持续提速。

“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(bù)提(tí)高(gāo)车(chē)轮(lún)的(de)服(fú)役(yì)安(ān)全性(xìng)。”马(mǎ)钢(gāng)交(jiāo)材技术中心车轮产品技术研究首席研究员赵海说道。