毫厘精度贴地飞行——高速车轮制造技术

当我们乘坐高铁时

很少留意脚下的“风火轮”——高速车轮

这个看似普通的部件

却是高铁安全运行的核心

你知道吗

火车车轮不是圆形，而是锥形设计

外侧窄、内侧宽

在重力作用下，车轮会自动“微调”方向

就像有双无形的手把火车“按”在轨道上

车轮内侧还有一圈轮缘

转弯时能像方向盘一样精准导向

确保转弯不脱轨

从力学角度看

车轮要平衡车身重力与轨道支持力

还要在水平方向对抗

牵引力、制动力、摩擦力等多重力量

这意味着车轮的制造必须突破

形状、精度、材料三重极限

新中国成立初期

我国完全依赖进口车轮

面对“没有车轮，火车就‘没鞋穿’”的感叹

1961年，我国决定自力更生

建立一座具有一定规模的大型车轮轮箍厂

1963年11月18日

马钢成功轧制出了我国第一个国产轮箍

1964年7月29日

马钢轧制出我国第一个直径840毫米辗钢整体车轮

彻底结束“洋轮洋箍”时代

马钢车轮轮箍工程

与大庆油田投产、万吨水压机制造成功、原子弹爆炸

并列为1964年我国工业和国防战线的四大成就

进入21世纪，中国高铁加速发展

却面临“卡脖子”困境

高速车轮是世界上公认的技术要求高

生产难度大的尖端产品

国外将高速车轮生产技术

列为战略性核心技术高度保密

奉行着不申报专利、不发表论文、不接受交流参观的

“三不”政策

以防外界获取相关技术的蛛丝马迹

二十多年前

进口一对高速车轮要花费超过60万元

我国每年进口费用超20亿元

2000年起，马钢团队从零起步

进行高速车轮的国产化工作

对照运行工况匹配力学性能

分析、推演材料配方

经历上百次试验

2010年，基本确定了研发高速车轮需要解决的关键问题

其中有两项最为关键的指标——强度和断裂韧性

只有这两项指标达到与进口产品同等水平

才意味着技术消化吸收工作取得实质性成果

历经多年攻坚，马钢交出亮眼答卷

2010年，D1材质车轮在时速200-250公里动车组试用

2016年，D2材质时速350公里车轮通过60万公里运用考核

磨耗量比进口低6%，多运行15万公里

2024年，整列装用马钢时速350公里高速车轮的“复兴号”动车组

已载客安全运行里程超100万公里

车轮研发是链条工程

每一环都要攀到高处

未来，高速车轮将向

智能化、长寿命、全适应进化

从绿皮车到复兴号

从跟跑到领跑

中国高速车轮的蜕变

是无数科研人员在“火与力”中淬炼

在毫厘间较真的缩影

下次乘高铁时

不妨看看这一对对中国“风火轮”

它碾过的，不仅是轨道

更是中国工业从受制于人到

自主可控的铿锵之路

《智造未来》系列科普视频每集聚焦一项近年来我国进行科研攻关的关键核心技术，通过专家访谈、实地拍摄、动画演绎等多种形式，结合多样化的表现手法，以技术的演进路线为主轴，通俗阐释其对产业变革、经济发展、社会进步的深远影响，呈现一堂永不落幕的“科学公开课”，吸引更多年轻人奔赴科技的“星辰大海”。

出品｜中国科学技术馆

摄制｜光明网

特别鸣谢｜中国宝武钢铁集团有限公司

马钢控股有限公司

马鞍山钢铁有限公司

宝武集团马钢轨交材料科技股份有限公司

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