中国高铁 中国轴承产量世界第三,却造不出高铁轴承?高端产品仍依赖于进口

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中国高铁从无到有 , 从追赶到超越 , 从引进消化吸收再创新到系统集成创新 , 再到完全自主创新 , 已经炼就成世界铁路科技的集大成者 。 从东部走向西部 , 从“四纵四横”到“八纵八横” , 从国内走向海外 , 中国高铁的大发展开启了人类交通史的新纪元 。

中国高铁虽然横扫国内外市场 , 但是核心部件“轴承”仍然依赖进口 。
【中国高铁|中国轴承产量世界第三,却造不出高铁轴承?高端产品仍依赖于进口】每一列从生产车间走出来的高铁 , 只要时速超过每小时140公里 , 用的基本上都是进口轴承 , 中国是轴承大国 , 为何不是轴承的强国呢?

2019年整年 , 中国轴承产量为196亿套 , 经济规模位居世界第三 , 和机床行业一样 , 我们向来拥有庞大的产能和规模 , 但仅有少数的尖端领域突破了国外封锁 , 大量的高端产品仍然依赖于进口 。
有人或许会反问 , 我们的99A坦克座圈不仅能让上十吨的坦克炮塔运转自如 , 还能承受住125毫米滑膛炮的后坐力 , 而这个坦克座圈就是一个巨大的滚动轴承 。 目前大多数国家连这种轴承的边都摸不到 , 还有我国卫星上的太阳能帆板 , 依靠固体润滑剂轴承 , 可以随时调整相对于太阳的角度 , 并不需要时常去给轴承添加润滑油 , 而这类轴承同样没有几个国家能够染指 。

但即使是这样 , 我们仍只能算是轴承大国 。 不同于其他的机械零件 , 高端轴承对于材料、加工工艺和经验的要求特别严苛 。 因为这些指标决定了轴承今后的可靠性和寿命 , 例如两个钢环间套着钢珠的轴承——深沟球轴承 。


国外产品的可靠性在98%以上 , 实际寿命为计算寿命的8倍到30倍 , 而国产轴承可靠性仅为96% , 实际寿命为计算寿命的3到5倍 , 这就意味着“能用”和“用好”完全是两个概念 , 大飞机C919、运20和高铁 , 采用进口轴承的原因便是如此 。从2004年开始 , 我国开始重点发展高速铁路和机车装备 , 采取引进先进技术 , 联合设计生产的思路 , 铁道部从西门子引进了时速350公里的高速列车 , 并且得到了全车制造技术 , 中国高铁开始拥有自己的自主知识产权 , 并且不受任何限制对外出口 , 但这并不意味着高铁车身所有的零部件都实现了国产化 , 我们的核心竞争力主要是全车制造、牵引供电系统和运行控制系统等 。

在市场全球化时代 , 你不可能要求一家企业或者一个国家掌握高尖端领域的全种类技术 , 虽然高铁轴承仅是一个小部件 , 但是牵一发而动全身 。
轴承主要分布为滚动轴承和滑动轴承两类 , 而高铁所用的滚动轴承一般分为P0、P2、P4、P5和P6五个等级 , 轴承精度随着等级升高 , 像高端数控机床的主轴采用的是P5、P6等级 , 而航空、高铁等高科技领域采用的则是P4等级 。

在近十年内 , 我国高铁所用的高端轴承 , 主要是从SKF、日本NTN、德国FAG等公司引进 , 在这些公司的高端轴承中 , 我们可以发现两个基础性问题 , 那就是“高性能材料”和“高质量的加工” , 制造高铁轴承的材料 , 就是素有“钢中之王”的轴承钢 , 它是钢铁冶炼中要求最严格的钢种之一 。

而如何锻造出“高纯净度”和“高均匀度”的轴承钢 , 将钢中的含氧量控制在最低 , 一直是我国钢铁企业面临的难题 。

但经过数十年的攻关 , 我们已经攻克生产工艺中的诸多难点 , 并且跃居为轴承钢生产大国 , 而关键就在于将稀土加入到冶钢步骤中 , 这使得影响钢材疲劳寿命的大尺寸夹杂物减少了50% , 因此 , 生产出来的轴承钢也被称作高端稀土轴承钢 , 目前我们虽然能造轴承钢 , 但主要是电渣轴承钢 , 其质量和纯度还是有待提高 , 而国外采用的真空脱气冶炼技术打造的超高纯轴承钢 , 是我们下一步的目标 。

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