时速350公里国产高铁车轮首次开展三维残余应力中子表征试验

近期，中国钢研集团钢研纳克王海舟院士团队联合中国原子能科学研究院、中国铁道科学研究院集团有限公司金化所、中南大学、马鞍山钢铁股份有限公司等，依托中国先进研究堆（CARR）工程应力谱仪，首次开展时速350公里复兴号动车组全尺寸国产车轮深部三维应力场无损表征，积累了我国时速350公里高铁车轮服役前后关键部位深部应力状态分布重要基础数据，有效支撑高铁车轮质量可靠性及服役安全性评价。

中国钢研与原子能院团队研讨高铁车轮表征方案

高铁车轮作为列车与轨道接触的唯一部件，运行过程中承受复杂的载荷应力作用，直接关系列车的运营安全。目前国内装车运行的高铁车轮仍然以国外进口产品为主，我国已经完成了高铁车轮的自主化研发，进行了小批量使用。为深化国产自主化高铁车轮应用评测研究，依托中国工程院咨询项目，王海舟院士团队联合高铁车轮全产业链的产、学、研、用、检、认各方单位，以质量评价为导引、标准为基础、数据为依托的指导思想，通过运用创新的表征方法建立完整的标准体系，结合国产及进口高铁车轮的对比评价，对我国高铁车轮产品的设计合理性、质量符合性、工艺稳定性和服役适用性进行了完整、系统和客观的评价，结果显示我国自主化车轮技术和质量水平均不低于国外同类产品。

中国钢研与原子能院高铁车轮表征试验团队

车轮的残余应力贯穿其结构设计、加工制造及服役全生命周期，是导致金属疲劳的关键因素之一，其精准评估至关重要。王海舟院士和陈和生院士提出拟利用中子衍射技术无损探测高铁车轮不同服役过程残余应力演变，充分利用大科学装置创新方法支撑高铁车轮结构可靠性及服役安全性评价。本次实验，中国钢研与原子能院、铁科院金化所等团队反复研讨实验方案，基于CARR工程应力谱仪，率先在国内搭建了全尺寸高铁车轮表征专用台架，发展了基于中子散射的大尺寸高铁车轮异型构件三维残余应力评价技术，圆满、高效、精准完成了全尺寸国产及进口车轮深部残余应力评估工作，为下一步在CARR堆及中国散裂中子源继续开展系统化评价积累宝贵实战经验，有望为高铁车轮评价体系提供新判据，助力我国高铁车轮自主创新的安全运行及未来更高速度等级车轮的研发。