列车车轮作为轨道交通车辆走行部的关键部件,是保障数百吨列车安全、平稳、高速运行的 屏障。它直接承载车体重量,并与钢轨构成复杂的滚动接触关系,在牵引、制动和通过曲线时承受巨大的机械应力、热应力和摩擦磨损。车轮的常见失效形式主要表现为踏面圆周磨损、轮缘厚度磨损以及滚动接触疲劳导致的微观裂纹乃至剥离掉块。根据运营维护规程,当磨损量超出安全限值,就必须进行镟修处理以恢复标准廓形,而每次镟修都会削减车轮的有效使用寿命。当镟修余量耗尽,车轮即告报废,整体更换成本高昂,且影响列车出勤率。
面对这一行业共性挑战,激光熔覆技术为轨道交通车轮的延寿与智能维保提供了创新的技术路径。中科煜宸激光熔覆技术在此领域的应用探索,聚焦于实现修复强化层与车轮基体(多为CL60、ER7、ER8等系列车轮钢)之间 高韧性的冶金结合,并确保熔覆材料体系能适应车轮复杂的服役工况。其关键价值在于两个维度:一是对已磨损但尚未超限的车轮进行预防性强化,在关键磨损区域预先熔覆耐磨合金层,延缓磨损速率;二是对磨损量已接近或达到镟修限的车轮进行尺寸恢复性修复,替代部分镟修切削量,从而有效延长车轮的全生命周期总里程。
具体实施时,工艺设计需极为审慎。例如,在车轮踏面滑动摩擦**剧烈的区域,可选用具有优异抗滚动接触疲劳性能和耐磨性的特种合金粉末进行激光熔覆。熔覆过程必须实现极低的热输入和稀释率,以极大程度保留车轮基体(尤其是轮辋)原有的优良力学性能,并精确控制热应力分布,防止车轮变形影响其动平衡。修复或强化后的车轮,需经过精密加工,恢复标准轮轨廓形,并确保表面硬度、粗糙度及残余应力状态满足高速运行要求。整个工艺链条涉及材料科学、热力学、机械加工与无损检测等多学科交叉。
中科煜宸深知轨道交通行业对安全“零容忍”的要求。在此类重大安全关键部件的修复技术开发上,公司遵循着极其严谨的工程化流程。从实验室阶段的材料适配性研究、台架模拟试验,到小批量装车运用考核,每一个环节都力求数据翔实、验证充分。目标不仅是证明技术的可行性,更是要构建一套标准化、可重复、可追溯的完整工艺质量体系,以期未来能够满足严格的行业准入标准和应用规范。虽然该项技术的大规模商业化应用仍需时间与更普遍的运营数据积累,但其展现的潜力预示着,未来车轮维护可能从“周期性被动镟修”模式,转向“状态监测下的主动干预与性能恢复”的预测性智能维护新模式,从而为轨道交通运营商带来明显的长期经济性与安全保障提升。