馬鋼高速車輪：跑出新時代的“中國速度”

　　馬鋼是國內(nèi)最早、世界最大的鐵路車輪制造基地。50多年來，緊跟中國鐵路跨越式發(fā)展的步伐，馬鋼構(gòu)建起國內(nèi)領(lǐng)先的“冶煉、輪、軸、對、架、修配”完整軌道交通產(chǎn)業(yè)鏈，可按世界任何一種車輪產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)組織生產(chǎn)。馬鋼車輪成為“中國名牌”，駛進(jìn)了世界50多個國家和地區(qū)。

　　作為中國鐵路車輪行業(yè)的開創(chuàng)者、引領(lǐng)者，馬鋼始終把高速車輪國產(chǎn)化作為企業(yè)的責(zé)任、奮斗的方向。2016年7月15日，裝配著馬鋼高速車輪的兩輛中國標(biāo)準(zhǔn)動車組，完成時速超420公里的世界最高速動車組交會、重聯(lián)試驗(yàn)，跑出讓世界驚嘆的“中國速度”。2017年1月，馬鋼高速車輪順利通過60萬公里裝車運(yùn)用，獲得國內(nèi)輪軸制造企業(yè)首張CRCC證書。榮獲2017“質(zhì)量之光”年度魅力品牌以及2017年安徽省科學(xué)技術(shù)獎一等獎。

　　“讓中國高鐵穿上馬鋼‘跑鞋’。”一代代馬鋼人為之奮斗的夢想，正一步步成為現(xiàn)實(shí)。

　　立志再造“爭氣輪”

　　小小的車輪，承載著國民經(jīng)濟(jì)大動脈。

　　50多年前，面對中國火車車輪全部依賴進(jìn)口的現(xiàn)實(shí)，面對鄧小平同志“沒有車輪，火車就‘沒鞋穿’，怎么實(shí)現(xiàn)工業(yè)化?”的感嘆，馬鋼人勇挑重?fù)?dān)、艱苦創(chuàng)業(yè)，于1963年和1964年先后成功軋制出中國第一個車輪輪箍和輾鋼整體車輪，結(jié)束了中國只能用“洋箍、洋輪”的歷史。馬鋼車輪由此成為共和國的“爭氣輪”!

　　彈指一揮間，50多年過去了。隨著中國經(jīng)濟(jì)實(shí)力的迅猛發(fā)展，中國鐵路尤其是中國高鐵這張“國家名片”越發(fā)閃亮。中國已成為世界上高速鐵路系統(tǒng)技術(shù)最全、集成能力最強(qiáng)、運(yùn)營里程最長、運(yùn)行速度最高、在建規(guī)模最大的國家。根據(jù)《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》(2016—2030)，到2025年中國高鐵里程數(shù)將達(dá)到3.8萬公里，建成“八縱八橫”高速鐵路網(wǎng)，中國高鐵正處在發(fā)展黃金期。

　　作為高速鐵路發(fā)展不可或缺的主要載體，高速列車被我國確立為走向世界的戰(zhàn)略性高端裝備產(chǎn)業(yè)。其中，高速車輪作為高速列車的關(guān)鍵部件之一，在運(yùn)用過程中因高速度而承受巨大的動載荷和熱負(fù)荷，易發(fā)生各類疲勞損傷，直接影響高速列車運(yùn)營安全，是世界上公認(rèn)的技術(shù)要求高、生產(chǎn)難度大的尖端產(chǎn)品。日本、德國等生產(chǎn)高速車輪的國家和企業(yè)都將高速車輪技術(shù)列為戰(zhàn)略性核心技術(shù)高度保密，堅(jiān)持“不申報(bào)專利、不發(fā)表論文、不接受交流參觀”的三不政策，以高于普通車輪十余倍的價(jià)格向我國出口產(chǎn)品。同時，進(jìn)口車輪服役過程中暴露出的疲勞損傷、多邊形、壽命短等問題已影響到車輛的運(yùn)行安全和使用成本，更成為制約我國“高鐵走出去”戰(zhàn)略實(shí)施的重要影響因素之一。

　　一定要為中國高鐵爭口氣，一定要再為中國高鐵戰(zhàn)略貢獻(xiàn)馬鋼力量!馬鋼人意志篤定：早日研發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高速車輪生產(chǎn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)技術(shù)自主化、產(chǎn)品國產(chǎn)化，打造民族品牌，支撐我國戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)發(fā)展，助力中國高鐵“走出去”!

　　不忘初心“高鐵夢”

　　創(chuàng)新不是一蹴而就的。馬鋼在高速車輪技術(shù)研發(fā)中歷經(jīng)了一段艱辛的磨礪。

　　上世紀(jì)90年代，我國鐵路線路開始大提速。馬鋼通過對傳統(tǒng)客車車輪進(jìn)行一系列技術(shù)攻關(guān)和技術(shù)改造，在合金化成分設(shè)計(jì)、復(fù)合脫氧工藝設(shè)計(jì)、珠光體組織一致性控制等方面取得了初步成效，滿足了我國鐵路客運(yùn)大提速要求，經(jīng)受住從時速不到80公里提升至160公里的考驗(yàn)。尤其是在1995至1997年原鐵道部組織的4次提速試驗(yàn)中，裝配馬鋼車輪的試驗(yàn)列車突破了時速200公里(最高時速240公里)，鑄就了我國高速鐵路發(fā)展史上的一個里程碑。

　　2000年原鐵道部時速270公里高速列車產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目獲國家批準(zhǔn)，國家投資1.3億元研制高速列車“中華之星”。同時，科技部配套設(shè)立了國家863項(xiàng)目“高速鐵路用車輪材料及關(guān)鍵技術(shù)研究”，由馬鋼承擔(dān)高速車輪的研制。馬鋼一方面通過車輪鋼生產(chǎn)系統(tǒng)升級改造，建成了國內(nèi)第一條車輪鋼連鑄圓坯生產(chǎn)線，提升車輪鋼整體質(zhì)量;另一方面借鑒當(dāng)時世界上最先進(jìn)的高速車輪標(biāo)準(zhǔn)，綜合考慮車輪冶金質(zhì)量、強(qiáng)韌性匹配、耐磨性以及接觸疲勞性能，設(shè)計(jì)開發(fā)出CL50A材質(zhì)高速車輪，承載“中華之星”在秦沈客專，以平均速度270公里、最高速度321.5公里完成60萬公里運(yùn)用考核。值得關(guān)注的是，“中華之星”2002年11月27日創(chuàng)造的最高時速，直至2008年4月24日才由CRH2-061C“和諧號”動車組在京津城際鐵路上打破。2006年8月“中華之星”結(jié)束在秦沈客專上的正式運(yùn)營，馬鋼CL50A材質(zhì)高速車輪安全、可靠地完成了自己的歷史使命，同“中華之星”一道被載入我國高速鐵路發(fā)展史冊。

　　2008年，中國首條高鐵開通運(yùn)營。為實(shí)現(xiàn)對高速列車技術(shù)的引進(jìn)、消化、吸收，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)再創(chuàng)新，當(dāng)年4月科技部啟動了“十一五”國家支撐計(jì)劃“中國高速列車關(guān)鍵技術(shù)研究及裝備研制”重大項(xiàng)目，項(xiàng)目總投資30億元，而高速車輪的開發(fā)再次由馬鋼承擔(dān)。馬鋼不負(fù)眾望，以獲得較高韌性水平為手段，以確保高速條件下的服役安全性為目標(biāo)，設(shè)計(jì)出適合我國時速200—300公里高速列車用D1材質(zhì)車輪。該車輪于2013年裝配在我國時速200—250公里CJ1—0302城際動車組上，2017年順利完成64萬公里運(yùn)用考核，其使用綜合服役表現(xiàn)優(yōu)于進(jìn)口車輪，2018年通過鐵總驗(yàn)收。

　　2013年6月，中國標(biāo)準(zhǔn)動車組項(xiàng)目正式啟動。這是貫徹落實(shí)國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略、根據(jù)中國鐵路自身發(fā)展需求和“走出去”戰(zhàn)略要求實(shí)施的一項(xiàng)鐵路重大裝備工程。為全面系統(tǒng)掌握高速鐵路動車組關(guān)鍵裝備的核心技術(shù)，2014年，中國鐵路總公司設(shè)立重大課題“動車組關(guān)鍵技術(shù)自主創(chuàng)新深化研究——時速350公里中國標(biāo)準(zhǔn)動車組輪軸設(shè)計(jì)研究”，馬鋼作為課題組主要成員參與項(xiàng)目全過程并重點(diǎn)負(fù)責(zé)車輪開發(fā)。馬鋼在材料設(shè)計(jì)上重點(diǎn)針對進(jìn)口時速300公里車輪服役過程中突出的多邊形問題，在確保韌性指標(biāo)的前提下提高材料硬度和相變點(diǎn)，開發(fā)出一種中碳Si-V微合金化D2材質(zhì)車輪，并匹配復(fù)合熱處理技術(shù)，使其硬度水平、抗熱損傷性能、抗磨損性能等均好于進(jìn)口ER8材質(zhì)車輪。2015年D2車輪裝配于“藍(lán)海豚”和“金鳳凰”中國標(biāo)準(zhǔn)動車組，并順利通過60萬公里裝車運(yùn)用考核。目前，該批車輪在“復(fù)興號”上已安全運(yùn)用逾100萬公里。

　　中國創(chuàng)造“金名片”

　　裝備制造業(yè)是一個國家制造業(yè)的脊梁。只有掌握技術(shù)話語權(quán)，才能加快“中國制造”向“中國創(chuàng)造”轉(zhuǎn)變。

　　緊隨我國鐵路發(fā)展需要，馬鋼聯(lián)合中國鐵道科學(xué)研究院、鋼鐵研究總院、清華大學(xué)、西南交通大學(xué)、北京交通大學(xué)、上海交通大學(xué)、北京科技大學(xué)等知名院校及研究機(jī)構(gòu)，承擔(dān)及參與國家863項(xiàng)目、973項(xiàng)目5項(xiàng)，鐵總(原鐵道部)重大課題3項(xiàng)，安徽省重大專項(xiàng)十余項(xiàng)。

　　伴隨我國高速鐵路發(fā)展的準(zhǔn)備階段(1997年起鐵路客車大提速，馬鋼開發(fā)出典型產(chǎn)品KKD快速車輪)、起步階段(2002—2006年，馬鋼開發(fā)出CL50材質(zhì)高速車輪，在270公里/小時“中華之星”高速試驗(yàn)列車上安全運(yùn)用60余萬公里，最高時速達(dá)321.5公里)和提升階段(2008—2016年，馬鋼自主開發(fā)的250公里/小時、350公里/小時動車組車輪完成運(yùn)用考核，國產(chǎn)化實(shí)現(xiàn)突破)，馬鋼通過開展系統(tǒng)研究，建成了高速車輪制造體系、檢測體系及質(zhì)保體系，具備年產(chǎn)10萬件高速車輪生產(chǎn)線。而一系列核心技術(shù)的掌握，更是讓中國高速車輪有了“純中國血統(tǒng)”，從此不再受制于人!

　　一代代人接續(xù)前行，馬鋼在高速車輪生產(chǎn)制造體系中實(shí)現(xiàn)了大量關(guān)鍵技術(shù)突破與創(chuàng)新：有效改善車輪磨損均勻性、接觸疲勞、抗熱損傷性能的高速車輪微合金化成分設(shè)計(jì)，較傳統(tǒng)非合金鋼高速車輪服役性能提高;促進(jìn)軟相MnS析出包覆脆性氧化物夾雜穩(wěn)定控制工藝，從而降低氧化物夾雜對實(shí)物質(zhì)量和服役性能的危害;調(diào)控車輪強(qiáng)韌性匹配差異化熱處理技術(shù)，使車輪獲得不同的強(qiáng)韌匹配，適用于不同的服役工況;識別脆性氧化物夾雜尺寸的定量化超聲波探傷技術(shù)，實(shí)現(xiàn)超探對氧化物夾雜實(shí)際尺寸的精確測量、量化判定，降低產(chǎn)品使用風(fēng)險(xiǎn);確保產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可靠的全生命周期質(zhì)量管理信息化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對產(chǎn)品設(shè)計(jì)評價(jià)、可靠性改進(jìn)以及質(zhì)量追溯。

　　通過多年實(shí)踐，馬鋼高速車輪知識產(chǎn)權(quán)體系建設(shè)初見成效，已實(shí)現(xiàn)授權(quán)發(fā)明專利11項(xiàng)，企業(yè)技術(shù)秘密二十余項(xiàng)，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)2項(xiàng)。與國外產(chǎn)品相比，馬鋼在高速車輪材料設(shè)計(jì)、冶金質(zhì)量、綜合性能、檢測技術(shù)、智能制造方面明顯優(yōu)于進(jìn)口同類高速車輪產(chǎn)品，達(dá)到國際先進(jìn)水平。目前，馬鋼高速車輪已在5列“復(fù)興號”動車組上裝車使用，最大運(yùn)行里程已超過100萬公里。同時馬鋼高速車輪產(chǎn)品還通過德鐵、韓國等市場資質(zhì)認(rèn)證，并于2011年、2017年、2018年分別向韓國出口1100余件、向印度市場出口1300余件，向德國市場出口160件。馬鋼高速車輪正以享譽(yù)世界的品質(zhì)，打造中國創(chuàng)造“金名片”。

　　高速車輪實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，有效降低了我國鐵路企業(yè)用戶的采購成本，使進(jìn)口車輪每件采購價(jià)格從最初的4萬元左右降低到近2萬元，按每年采購3萬件計(jì)算，采購成本降低近6億元，為國家節(jié)省了大量外匯支出。高速車輪實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，促進(jìn)了我國冶金和制造行業(yè)的進(jìn)步，帶動了我國輪軸制造企業(yè)的技術(shù)、裝備升級改造步伐，對于打造我國先進(jìn)裝備制造業(yè)，對高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈的形成具有顯著的推動作用，使我國車輪制造產(chǎn)業(yè)更具國際競爭力，為我國鋼鐵行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級提供了示范效應(yīng)。高速車輪實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，打破了現(xiàn)有車型因采用進(jìn)口車輪不能用于出口的瓶頸約束，完全自主知識產(chǎn)權(quán)車輪高技術(shù)指標(biāo)將使鐵路運(yùn)行安全性、可靠性得到進(jìn)一步提高，提升了車輛的檢修質(zhì)量和使用效率，優(yōu)化了鐵路檢修資源配置，有效支撐了我國高鐵產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和“一帶一路”“走出去”戰(zhàn)略的實(shí)施，實(shí)現(xiàn)了我國戰(zhàn)略性優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)的安全，進(jìn)一步彰顯國有骨干企業(yè)在支撐國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展和重大戰(zhàn)略實(shí)施上發(fā)揮的重大作用。

　　“以提升創(chuàng)新競爭力為核心，以‘產(chǎn)品升級、產(chǎn)業(yè)鏈延伸和國際化經(jīng)營’為方向，努力把馬鋼打造成為全球規(guī)模最大、最具競爭力的輪軸系列產(chǎn)品生產(chǎn)供應(yīng)商和服務(wù)商，世界一流軌道交通零部件制造商和技術(shù)集成商。”肩負(fù)期待與責(zé)任，滿懷希望和憧憬，積聚信心和能量，新時代的馬鋼人正朝著新的目標(biāo)奮斗。

　　來源：馬鋼日報(bào)

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