2019年1月7日，中国金属学会在北京组织召开了由北京科技大学、攀钢集团有限公司、山东钢铁股份有限公司、中国铁道科学研究院集团有限公司、中国铁路成都局集团有限公司成都工务大型养路机械运用检修段合作完成的“高速重载系列钢轨及异型材数字化高质量轧制关键技术及应用”科技成果评价会。

 

 

近年来，我国高速铁路、重载铁路及工程机械发展迅速，已成为国家名片和品牌，高铁运营里程超过2.7万km，占世界的66%。高铁百米轨、重轨及特种异型材是铁路及工程机械的关键基础材料，其质量与精度对列车运行平稳安全性、服役寿命及建造成本影响极大。钢轨及异型材轧制为多道次高温大变形的复杂过程，复杂孔型系统高效设计、产品组织性能稳定性、一致性及表面质量控制、全长尺寸高精度控制一直是国内外研究的技术难题和方向。

 

 

针对以上技术难题，本项目采用建立全新的、数字化的钢轨及复杂断面型钢高质量轧制系统，大幅度提高了复杂型钢设计开发效率，并解决了其中的质量、精度问题；突破了复杂孔型系统高效设计、产品内部及表面质量稳定性控制和全长尺寸高精度控制等高质量轧制技术瓶颈，实现了高速重载系列钢轨及异型材数字化高质量轧制大规模生产应用。

 

 

评价委员会审议了评价材料，经质疑和认真讨论，认为该项技术成果达到国际领先水平。主要创新点如下：

 

（1）研发出基于数字化虚拟制造的全轧制过程孔型系统智能设计技术，实现了钢轨及异型材孔型系统智能设计-配辊-轧辊加工，使新产品研发效率大幅度提高，并降低了研制成本。

 

（2）开发出全轧程热力耦合三维模拟，精准预测轧件参数值，并用于生产过程质量稳定性控制，实现了系列钢轨及异型材轧制全过程工艺优化和质量稳定性控制，产品内在质量稳定性和一致性显著提高，钢轨残余应力显著降低。

 

（3）开发出基于大数据及在线控制的钢轨轧制金属流动预测-补偿模型和全长尺寸高精度控制技术，解决了系列重轨全长尺寸形状在线高精度控制难题，实现了百米高铁轨通长波动值：轨高不大于0.4mm，轨底宽不大于0.7mm的国际领先指标。

 

（4）研发出钢轨局部润滑轧制及表面质量控制技术，阐明了高温高压轧制条件下金属流动、轧辊氧化皮黏结及局部磨损机理和规律，显著减少了钢轨轧疤等表面缺陷，钢轨表面质量显著提高，轧辊寿命延长1倍以上。

 

该项成果获授权专利61件（其中发明专利37件），制定国际标准2项，国家标准1项，行业标准1项，发表科技论文53篇，出版专著1部，实现了高质量高铁百米轨、重载铁路轨、道岔轨等高速重载系列钢轨全覆盖，并出口美国、澳大利亚等30多个国家，生产的高质量系列钢轨大量应用在京沪高铁、青藏铁路、大秦重载铁路等代表世界前沿水平的铁路建设上；研制出了11个规格牌号的异型钢材。成果显著提升了我国在高质量钢轨的国际影响力和竞争力，经济效益、社会效益显著。