97久久精品人人做人人爽-97久久香蕉国产线看观看-996久久国产精品线观看-9999国产精品欧美久久久久久

超大型盾構機用直徑 8 米級主軸承。 金屬所供圖

一臺巨型盾構機直徑超過十幾米的刀盤產生的驚人推力，最終由一套直徑數米的主軸承一力承擔；一架高速運轉中的航空發動機，主軸承需要在高溫、高速、極端受力下毫厘不差地工作。

軸承，這個看似普通的工業部件，卻是衡量一個國家工業基礎與科技實力的“試金石”。

“十四五”期間，一場圍繞高端軸承的自主可控攻堅戰悄然打響，并取得關鍵突破。

中國科學院金屬研究所（以下簡稱金屬所）牽頭，聯合20余家科研機構與企業攻關，研制出直徑8米級超大型盾構機主軸承“破壁者”，攻克高速高精密機床軸承、高溫高可靠航空發動機主軸承研制等關鍵技術，打通高端軸承“設計-材料-制造-應用”全鏈條，標志著我國在高端基礎零部件領域邁出自主可控的關鍵一步。

從“基因”里改寫軸承壽命

在謀劃“十四五”重點工作期間，金屬所團隊先后赴國內13個省份30余家單位開展調研，發現軸承產業面臨嚴峻挑戰——我國自1997年引入首臺盾構機、21世紀初啟動國產化以來，幾乎所有部件都能自給，唯獨主軸承依賴進口。

企業的焦慮更直接，盾構機造價數億元，進口主軸承不僅價格高昂、交付周期長，還存在“斷供”風險；背后基建工程耗資以百億元計，國產主軸承即便造出來，誰也不敢冒“一旦失效就導致工程停滯”的風險。

“卡脖子”問題面前，“國家隊”必須站出來。

經過研判，中國科學院正式啟動“高端軸承自主可控制造”戰略性先導科技專項，金屬所整合所內涵蓋軸承鋼、熱處理、陶瓷等領域的12個團隊及院內7家研究所力量，聯合中交天和機械設備制造有限公司（以下簡稱中交天和）、洛陽新強聯回轉支承股份有限公司等20余家企業，構建起“行政指揮線+技術指揮線+黨委保障線”三線并行機制。

一場覆蓋軸承全生命周期的攻堅戰，就此拉開序幕。

“做軸承，材料是根，是‘基因’。基因不好，后面所有的工藝都是空中樓閣。”這是中國科學院院士、金屬所研究員李殿中團隊的共識。

在中國科學院院士、金屬所研究員李依依等老一輩科學家的帶領和影響下，金屬所深耕特殊鋼領域數十年，奠定了堅實的理論與技術基礎。

正是在這樣的引領下，李殿中和金屬所研究員胡小強帶領的團隊接過專項攻關重任，將目標鎖定在軸承鋼“氧含量”這一核心指標上。

鋼中的氧會形成夾雜物，成為軸承疲勞裂紋的源頭，直接影響壽命。要把氧含量降下來，需要從冶金物理化學的基礎理論入手，對整個工藝流程進行重塑。

這是一場與微觀世界斗爭的硬仗。研究團隊深入探究了軸承鋼在冶金過程中夾雜物的生成機理與演變規律，創新性地開發了微量稀土添加、低氧純凈化冶鑄、夾雜物細化彌散化控制等關鍵技術。

團隊成員長期扎根生產一線，與企業的工程師、技術工人一同觀察、分析、調試。失敗了，就從頭再來；數據不理想，就一遍遍優化工藝……他們最終掌握了高性能軸承鋼的“基因密碼”，成功研制出超純凈、高均質、長壽命的軸承鋼材料。

經第三方檢測，該新型軸承鋼的疲勞壽命遠超進口的某知名品牌軸承鋼，達到國際先進水平。

這一突破，意味著國產高端軸承擁有了強健的“身體”。

“我們不僅僅是在改進一種材料，還通過低氧稀土鋼的研發應用，為中國的關鍵基礎零部件打造更強健的‘體魄’，形成殺手锏。”李殿中感慨，“這是我們的責任。”

41噸“巨輪”闖過微米“天塹”

頂級軸承鋼材料的研制成功，只是起點。

如何將優質鋼變成性能卓越、穩定可靠的軸承，考驗的是從設計、制造到應用的全鏈條協同創新能力。

當時，我國進口設備受國外技術限制，大型滾子的加工精度只能達到二級，即幾百個滾子直徑的誤差不大于正負2.5微米，但要制造出符合盾構機要求的滾子，加工精度必須達到一級，即柱體直徑誤差不能大于正負1微米。

兩者之間1.5微米的差距相當于一根頭發絲直徑的1/40，但在科研團隊眼中無異于一道“天塹”。

為此，金屬所研究團隊主動“走出去”，與20余家相關企業共同組建了產學研用緊密結合的攻關聯合體。

“科學家懂材料機理，工程師懂制造工藝，用戶懂實際工況。只有將三方的智慧深度融合，才能制造出真正好用的軸承。”一位參與項目的工程師總結道。

聯合團隊針對超大直徑盾構機主軸承、航發主軸承、機床主軸承等具體應用場景，展開了全鏈條技術攻關。

2022年7月，項目進入“會戰”階段。在河南洛陽的組裝現場，研究人員又遇難題：表面淬火機床和高精度磨床無法滿足8米軸承加工需求，而進口加工裝備要么對我國禁售，要么價格高昂，并且需要候產兩年。嚴重的挫敗感籠罩在大家心頭。

金屬所黨委決定即刻組建以首任所長名字命名的“李薰大型重載軸承攻關突擊隊”。突擊隊在李依依、李殿中、胡小強等人的共同帶領下，在合作企業的大力支持下，聯合各單位在現場一點點改造現有機床，一點點摸索參數，僅用兩個月就啃下了“硬骨頭”。

團隊突破了當時國內淬火機床最大尺寸限制，通過設備改造和工藝創新，實現8米級超大直徑主軸承滾道面的大淬深控制。

當年9月底，這套重達41噸的8米級主軸承通過驗收，各項技術性能指標與進口同類產品相當。

此時，連續作戰的科研人員終于能松口氣。胡小強回到家后，因長期疲勞導致雙眼嚴重腫脹，“任務卸下來，身體里攢的‘火氣’才敢冒出來”。

在工程一線展示實績

產品最終要在工程一線經受考驗。

在“高端軸承自主可控制造”專項支持下，裝有金屬所自研3米主軸承的盾構機已成功應用于沈陽地鐵工程。這是全鏈條自主的國產主軸承首次在基建項目中“試水”，標志著技術從實驗室走向了實戰。而8米主軸承通過驗收，標志著我國大型盾構機國產化鏈條徹底打通。

2025年10月，在中國科學院與國務院國資委工作會商中，金屬所與中交天和簽署合作協議，將采用國產8米主軸承進行示范應用。裝有8米主軸承的盾構機將在江西省內高速公路隧道等工程中大展身手。

“高端軸承自主可控制造”專項破解了高端機床、大型盾構機和航空發動機主軸承國產化的難題，為我國高端基礎零部件攻關提供了有益探索，是“貫通技術鏈、打造創新鏈、對接產業鏈”的積極實踐，是發揮新型舉國體制優勢、開展“政、產、學、研、用”協同創新的生動體現。

“但這不是終點。”李殿中介紹，目前主軸承產業化基地已正式落地，為打通盾構機國產化“最后一公里”奠定了堅實基礎；而技術的輻射效應還在延伸——團隊正探索將高端軸承技術應用于風電、塔吊、港機，甚至高端精密醫療器械。

團隊已整裝待發，迎接下一場關鍵技術的挑戰。前路依然充滿挑戰，但這場成功的實踐已經證明，只要心系國家、腳踏實地、薪火相傳，中國人完全有能力在關鍵核心技術上，鑄就屬于自己的“鋼鐵之脊”。

（原載于《中國科學報》?2026-01-07 第1版?要聞）