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交大要闻

央视聚焦西南交大焊接技术设备助力川藏铁路建设

来源:材料科学与工程学院    日期:2020/4/18 9:17:10    点击数:1819

4月16日,央视新闻客户端以《川藏铁路拉林段今天完成首次长钢轨无缝焊接》为题,报道了材料科学与工程学院钢轨焊接技术团队研制“高原型钢轨现场闪光焊机和双频现场电正火设备”,助力川藏线建设的故事。据报道:“2020年4月16日上午11点,在拉林铁路贡嘎车站,随着高原型焊机焊花四射,两根500米长的钢轨被牢牢地焊接到了一起,拉林铁路首次长轨焊接顺利完成,这标志着全线无缝线路焊轨、锁定施工拉开帷幕。”这是交大人和交大科技在祖国重大工程建设中的又一重要贡献,也直接推动川藏铁路拉林段朝正式通车迈进重要一步。

据悉,藏东南地区对外交通不发达,公路运输情况受气候影响大,航空运输的能力又不能满足当地经济发展需求。正在修建的拉林铁路连接拉萨和林芝两大主要城市,全长435.48公里,将改变藏东南地区没有铁路的历史,改善藏东南地区的交通情况。

拉林铁路沿线风景

施工人员操作焊机

在拉林铁路的修建过程中,西南交通大学吕其兵教授和戴虹教授团队研制的UN5-150ZB1移动式钢轨闪光焊轨机大放异彩,解决了在高原恶劣条件下进行钢轨无缝焊接的技术问题。UN5-150ZB1移动式钢轨闪光焊轨机能在恶劣环境下进行焊接作业,集装箱具有防风、防沙、保温和防紫外线辐射等功能。该型号焊轨机可配备专用柴油发电机组尾气净化器,能够大大降低尾气排放中的固体颗粒物和有害气体,优化作业环境,降低职业病发生风险。

伟德betvicror官网在校期间吕其兵教授带领西南交大本科生参观同型先进焊接设备

西南交通大学材料学院钢轨焊接技术团队一直致力于先进焊接技术的研发,不断突破技术瓶颈,追求精益求精,为中国铁路建设贡献了交大人的智慧和汗水。从上世纪90年代开始,西南交通大学一批年轻教师开始从事钢轨焊接质量与控制技术研究,努力填补伟德betvicror官网在这个领域研究的空白。

伟德betvicror官网为了提高钢轨现场焊接质量,满足高焊轨效率,团队在2000年首先研制出了数控式小型气压焊轨机。在此基础上,通过多年跟踪铁路线路施工作业现场,了解工程需求,努力创新,探索实践,攻坚克难,终于在2009年成功研制出适用于高原缺氧状态下的气压焊轨车,这也是世界首台“移动式数控气压焊轨车”。

伟德betvicror官网该设备在技术上取得了重大突破,且拥有完全自主知识产权,曾受到时任中共中央总书记、中央军委主席、国家主席胡锦涛同志的高度评价。

伟德betvicror官网2016年9月12日,青藏铁路的格尔木至拉萨段换铺无缝线路全线贯通,实现了“千里青藏一根轨”。在轨道焊接方面运用了由青藏铁路公司和西南交通大学等单位自主设计研发的世界第一台高原气压焊轨车,几年来共焊接轨头2686个,焊接合格率达到百分之百,中央电视台也报道了相关新闻。

伟德betvicror官网为更深入了解先进焊接技术及其在重大工程领域的应用,让交大学子更好的领略大国工匠的风采,团队负责人吕其兵教授在接受采访中介绍了焊接工艺。

Q1据报道,川藏铁路拉林铁路首次长轨焊接顺利完成,这标志着全线无缝线路焊轨、锁定施工拉开帷幕。普通人可能不太了解钢轨焊接,那么焊接在整个铁路施工中扮演着一个怎么样的角色呢?

伟德betvicror官网吕其兵:可以说没有钢轨焊接就没有在无缝线路,没有无缝线路就没有高铁,那么铁路的运行速度最快就只有100多公里。大家可能不太了解无缝线路,川藏线建设无缝线路除了保证较高速度运行外,还有一个更重要的原因——减少线路运营维护。川藏线桥梁和隧道占比很高,又处高原,运营维护非常困难,而建成无缝线路可以大大减少线路维护。无缝线路中质量最薄弱的环节是焊接接头,因此如何通过焊接装备和焊接工艺保证焊接接头质量就非常重要,而在装备和工艺方面我们交大轨道焊接团队是国内领先的,在国际上也有一定地位。

伟德betvicror官网Q2高原钢轨焊接,与低海拔地区不同,面临着诸多因素的制约,那么在焊接过程中需要克服哪些因素的影响呢?

吕其兵:青藏高原这样的高海拔地区,最大的特点就是高寒缺氧。高原严重缺氧,现场发电机功率输出不足,再加上川藏线有很多长大隧道,就更加重了输出功率不足的问题(严重时只有成都地区输出功率的50%多),同时由于受到海拔变化的影响,本来就不足的输出功率还会变的不稳定,这将严重影响焊轨质量。另外,现场施工人员的健康更不能忽视,发电机组产生的废气,在本来就比较封闭的隧道空间中会严重影响施工人员的身体健康,可能会危及生命!

Q3这次拉林铁路的钢轨焊接中运用了国内先进的移动闪光焊技术,您能给我们介绍一下这种高原型焊机的特点吗?

吕其兵:主要还是针对高原的气候特点和施工环境,我们研发和运用了一些关键新技术,简单概括:保输、降需、环保。

首先,我们的焊机采用了特殊设计的高原型发电机组,保证足够的功率输出,同时,还采用了团队最新研究的独有的焊接工艺,在保证焊接接头足够热量累积、保证焊接质量的前提下,降低对发电机组功率的需求(可减少30%)。针对尾气问题,我们则与发电机配套厂商共同研发了由绿色环保技术制造的尾气净化装置,减小排放,有力保证了高原长大隧道施工中人员的健康,保护高原生态环境!

此外,焊机采用横向夹紧方式(焊机夹紧力达300吨,顶锻力达120吨),焊接性能稳定,焊机寿命高。在焊接过程中还可实现不用人工挂取推瘤刀实现自动保压推瘤(目前是国内所有使用的国产和进口钢轨闪光焊机中唯一实现该功能的焊机),这大大减轻了操作人员的劳动强度。

Q4“科学研究不仅要开出美丽的花,更要结出丰硕的果”,材料学院的老师们也一直在为科研成果的转化做着努力,您怎么看待科研成果的转化?

吕其兵:在科研成果转化方面,材料学院很多老师都做得很好,我们仅仅是其中之一。材料学院是既注重基础研究,又注重应用研究的学院,我认为这两个方面并不矛盾,应该有机结合,即可做到顶天(发表高水平论文)又可立地(成果转化应用)。基础研究到一定程度可以转化,转化收益又可以支撑学科发展,这是一个良性循环。

Q5改革开放以来,随着我国经济和科技水平快速发展,中国科技也更多的走进了世界人民的视野,您和您的团队是如何推进自主创新的焊接技术国际化,更好的服务‘一带一路’倡议和构建人类命运共同体的呢?

伟德betvicror官网吕其兵:焊接本身是应用型学科,它伟德betvicror官网材料、机械、电气和信息技术解决焊接领域复杂工程问题。因此,我们轨道焊接团队的所有成员包括我、戴虹老师和骆德阳老师等,一直坚持这样的理念,坚持把论文写在祖国大地上,写出高度,写出深度!

伟德betvicror官网我国在上个世纪初就开始做钢轨焊接,从工艺研究、进口设备改造到自行研发生产,经历了引进、消化吸收再创新的过程,不断缩短与国外的差距甚至赶超,我们现在在设备性能方面已经不差于国外产品,在成套技术研发方面特别是工艺研究方面已超过国外,正是因为这样,我们的成果不仅在国内遍地开花:在所有城市地铁、高铁和有轨电车的建设中应用,并且随着‘一带一路’的推进,我们的产品还出口到包括南美(委内瑞拉)、非洲(塞拉利昂、津巴布韦等)和亚洲(新加坡、印度、印尼、马来西亚、巴基斯坦、沙特、利比亚等)等多个国家和地区,还有很多国家已经有购买意向,并与我们一直在保持联系。

吕其兵说:“我一直的梦想就是国内购买钢轨焊机一定会找西南交大的艾格公司,国外购买钢轨焊机也会想到交大的艾格!我们正在努力实现世界上购买钢轨焊接设备就会想到中国的交大,想到中国交大的艾格。”

信息员:梁喻嘉     作者: 黄德明 王祥 闫一凡     责任编辑:阮琦

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