近日，國家重點研發(fā)計劃“增材制造與激光制造”重點專項“激光強化技術(shù)在航空航天和軌道交通領(lǐng)域的工業(yè)示范應(yīng)用（2016YFB1102600）”項目通過課題績效評估驗收，項目中5個課題的績效評價均為優(yōu)秀。

華中科技大學(xué)武漢光電國家研究中心增材制造與激光制造團隊是該項目中鐵路鋼軌在線強韌化處理裝備的技術(shù)源頭，團隊成員胡乾午副教授主持課題4“激光選區(qū)淬火高效在線強化成套設(shè)備研發(fā)”的研究工作，團隊負責(zé)人曾曉雁教授和團隊成員王鄧志副教授、孟麗博士后、劉洋波博士后分別參加了課題1“激光沖擊與淬火強化技術(shù)基礎(chǔ)研究”、課題4和課題5“激光選區(qū)淬火高效強化工藝研究與應(yīng)用示范”的研究工作。

課題4提出的鋼軌激光選區(qū)淬火方法，在鋼軌表面形成“馬氏體強化區(qū)+珠光體軟基體”的復(fù)合結(jié)構(gòu)，成功解決了此前鋼軌材料難以兼顧高硬度和高韌性的技術(shù)難題，為鋼軌在線激光強化延壽技術(shù)開辟了新的道路。

在國內(nèi)外首次提出的高功率激光高重頻選區(qū)淬火技術(shù)，將鋼軌激光加工效率從5m/h提高到54m/h。與武漢新瑞達激光工程有限責(zé)任公司聯(lián)合研制的GCC-50型鋼軌激光淬火加工車，采用獨特的子母車結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)緊湊，操作簡便，能夠快速抵達和駛離現(xiàn)場，滿足小半徑曲線鋼軌、道岔、尖軌等部件的激光淬火加工要求。

特別是GCC-50型鋼軌激光淬火加工車采用基于視覺測量的鋼軌激光加工軟件系統(tǒng)，可以自動識別鋼軌輪廓，規(guī)劃選區(qū)激光淬火的掃描路徑，實現(xiàn)鋼軌在線激光淬火過程的智能化控制。GCC-50型鋼軌激光淬火加工車得到國家鐵路集團公司認證中心的新產(chǎn)品定型認可，是國際上首臺專業(yè)型鋼軌在線激光淬火和熔覆加工車，已經(jīng)先后獲得中國和美國發(fā)明專利授權(quán)。

課題5采用研制的GCC-50型鋼軌激光淬火車，在武漢北編組站進行了鋼軌在線激光淬火強化和激光熔覆修復(fù)的示范應(yīng)用，應(yīng)用過程中工作狀態(tài)穩(wěn)定，可以長時間連續(xù)作業(yè)，證明該裝備已經(jīng)能夠初步滿足軌道激光加工的應(yīng)用要求。激光選區(qū)淬火處理鋼軌的平均壽命是未經(jīng)激光處理鋼軌的3倍。

此外，課題5編制了鋼軌表面激光選區(qū)硬化工藝規(guī)范，開發(fā)了鋼軌激光選區(qū)淬火質(zhì)量在線檢測技術(shù)。相關(guān)成果對于保證鋼軌激光淬火質(zhì)量和促進鋼軌在線激光淬火技術(shù)的推廣應(yīng)用具有重要指導(dǎo)意義。

武漢光電國家研究中心增材制造與激光制造團隊自2005年開始聯(lián)合武漢鐵路局，開展激光表面工程技術(shù)在鐵路鋼軌表面延壽中的應(yīng)用，迄今已經(jīng)17年。期間，先后得到原鐵道部科技司重點項目、科技部重點研發(fā)計劃項目和鐵路總公司重大項目的資助，歷經(jīng)艱難，終于實現(xiàn)了工程化應(yīng)用。

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