每天，無數列車在(zài)萬裏鐵道(dào)線高速飛馳，沒有了(le／liǎo)記憶中“哐當哐當”的(de)聲音，列車平穩得能讓硬币直立幾分鍾不(bù)倒。這(zhè)些都得益于(yú)我國(guó)高鐵建設的(de)核心技術——無縫線路焊接裝備與工藝。對于(yú)高速、重載以(yǐ)及城市地(dì / de)鐵線路，高速、重載運行使得輪軌相互作用加劇，爲(wéi / wèi)保障列車運行的(de)平穩性、安全性以(yǐ)及旅客的(de)舒适性，減少線路運營維護維修費用、延長線路設備和(hé / huò)機車車輛使用壽命等, 無縫鋼軌是(shì)鐵路軌道(dào)結構的(de)發展方向高速鐵路建設的(de)必然選擇。

                       圖1  呂其兵教授（右）向中國(guó)鐵建領導介紹焊接裝備技術

    向中國(guó)鐵建領導介紹的(de)是(shì)西南交通大(dà)學材料學院呂其兵教授，是(shì)國(guó)内知名的(de)焊接技術專家，現擔任西南交通大(dà)學焊接研究所所長，兼任四川省機械工程學會焊接專委會名譽主任委員，2020年獲西南交通大(dà)學“最美交大(dà)人(rén)”稱号。在(zài)2022年3月25日舉行的(de)四川省科學技術獎勵大(dà)會上(shàng)，呂其兵教授和(hé / huò)他(tā)的(de)團隊完成的(de)“高速鐵路無縫線路鋼軌閃光焊成套技術與裝備及應用”榮獲科技進步二等獎。

    無縫線路是(shì)20世紀30年代開始出(chū)現的(de)，但在(zài)50年代初期才真正得到(dào)發展；80年代，德國(guó)鋪設的(de)無縫線路總裏程已經占其鐵路總裏程的(de)80%，法國(guó)和(hé / huò)英國(guó)分别占60%和(hé / huò)30%。中國(guó)無縫線路是(shì)1958年開始鋪設的(de)；2013年至2017年，全國(guó)新增鐵路營業裏程2.94萬公裏，其中僅高速鐵路無縫線路建成1.57萬公裏。不(bù)難發現，我國(guó)的(de)無縫線路建設雖然起步較晚，但是(shì)發展十分迅速，這(zhè)完全得益于(yú)我國(guó)自主知識産權的(de)無縫線路建設裝備與工藝發展的(de)支撐。
    2006年之(zhī)前，中國(guó)鋼軌閃光焊接裝備全部依賴高價進口，能供工程應用的(de)成熟鋼軌焊接工藝及質量控制技術國(guó)内處于(yú)空白。國(guó)外技術卡脖子(zǐ)，設備采購和(hé / huò)售後服務價格昂貴；進口裝備與技術保密，焊接工藝不(bù)适合我國(guó)鋼軌材料要(yào / yāo)求，導緻焊軌質量難以(yǐ)保證；售後不(bù)及時(shí)，嚴重制約無縫線路建設進度和(hé / huò)效率……處處受制于(yú)人(rén)，這(zhè)嚴重制約了(le／liǎo)中國(guó)無縫線路建設。爲(wéi / wèi)此，從上(shàng)個(gè)世紀90年代開始，西南交通大(dà)學材料科學與工程學院呂其兵教授團隊從鋼軌閃光焊焊接工藝對焊接接頭質量的(de)影響研究入手，開展鋼軌閃光焊技術與裝備研究，分析進口設備的(de)問題并進行改進。通過不(bù)斷的(de)努力，填補了(le／liǎo)中國(guó)在(zài)這(zhè)個(gè)領域研究的(de)空白，真正實現了(le／liǎo)“自己的(de)高鐵自己焊”。
對于(yú)鋼軌閃光焊成套技術與裝備的(de)應用前景，呂其兵教授團隊認爲(wéi / wèi)：近年來(lái)，中國(guó)高鐵建設發展是(shì)有目共睹，特别是(shì)随着高鐵“走出(chū)去”步伐的(de)加快，我們的(de)鋼軌閃光焊成套技術與裝備将爲(wéi / wèi)“一(yī / yì ／yí)帶一(yī / yì ／yí)路”國(guó)家的(de)交通運輸網絡建設，發揮極大(dà)的(de)支撐作用，助力國(guó)家的(de)“高鐵走出(chū)去”戰略。

    呂其兵教授團隊項目簡介

    無縫線路是(shì)把标準長度的(de)鋼軌焊連而(ér)成的(de)長鋼軌線路，又稱焊接長鋼軌線路。鋼軌焊接質量是(shì)确保高速列車安全平穩運行的(de)前提，而(ér)鋼軌焊接成套技術與裝備是(shì)最爲(wéi / wèi)關鍵的(de)技術。
由于(yú)鋼軌閃光焊設備牽涉機械、液壓、電氣控制及計算機測控，系統複雜，技術含量高，直到(dào)現在(zài)基地(dì / de)鋼軌閃光焊還大(dà)量采用進口瑞士施拉特公司的(de)GAAS80—580直流焊機和(hé / huò)烏克蘭巴頓研究所的(de)K系列交流焊機，國(guó)内基地(dì / de)閃光焊裝備僅有上(shàng)海局使用國(guó)産的(de)UN5-150G工廠閃光焊機。因此，擁有中國(guó)自主知識産權的(de)閃光焊接裝備及焊接工藝具有重大(dà)意義。
    西南交通大(dà)學呂其兵教授團隊與成都艾格機電設備有限責任公司合作，針對鋼軌閃光焊工藝、質量控制和(hé / huò)裝備開展了(le／liǎo)系統深入的(de)研究，從五個(gè)方面突破了(le／liǎo)鋼軌閃光焊的(de)關鍵技術難題。一(yī / yì ／yí)是(shì)揭示了(le／liǎo)焊接饋電夾持方式、工藝參數對溫度場的(de)影響規律；二是(shì)提出(chū)了(le／liǎo)通過控制液态過梁阻值實現最大(dà)加熱功率輸出(chū)的(de)鋼軌交流閃光焊技術；三開發了(le／liǎo)新型脈沖電流閃光焊工藝；四是(shì)首次提出(chū)了(le／liǎo)以(yǐ)閃光率評價高溫金屬防氧化效果的(de)方法，建立了(le／liǎo)以(yǐ)閃光率、能量輸入等爲(wéi / wèi)特征量的(de)焊接質量評價體系，研發了(le／liǎo)基于(yú)神經網絡的(de)焊接接頭質量三級監控平台；五是(shì)基于(yú)新型脈沖電流閃光焊工藝及控制要(yào / yāo)求，開發了(le／liǎo)集機、電、液及自動控制于(yú)一(yī / yì ／yí)體的(de)鋼軌閃光焊成套技術，研制了(le／liǎo)具有自主知識産權、适用于(yú)高原、長大(dà)隧道(dào)等各種工況的(de)系列焊軌裝備。