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人物簡介
胡登文，男，副研究員，入選四川省青年人才計(jì)劃。西南交通大學(xué)材料科學(xué)與工程專業(yè)博士，上海交通大學(xué)材料學(xué)院博士后，入選四川省和成都市青年人才。主要從事先進(jìn)激光加工及表面工程研究。博士及博士后導(dǎo)師為材料學(xué)院院長、長江學(xué)者陳輝教授，是其領(lǐng)銜的先進(jìn)軌道交通材料與激光加工團(tuán)隊(duì)骨干成員。主持國家、省級項(xiàng)目10余項(xiàng)，財(cái)政經(jīng)費(fèi)500余萬元，獲中國技術(shù)市場協(xié)會金橋獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)（排3）、四川省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)（排5）和教育部科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)（排7），指導(dǎo)學(xué)生獲國際“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽國賽銅獎(jiǎng)和四川省金獎(jiǎng)。發(fā)表論文37篇，其中SCI論文27篇，授權(quán)發(fā)明專利6件。
鋼牙危機(jī)，大國重器之痛
“21世紀(jì)是隧道與地下工程大發(fā)展的時(shí)代”，這句話在當(dāng)今體現(xiàn)得淋漓盡致。盾構(gòu)機(jī)是隧道挖掘的“鋼鐵穿山甲”，是保障國家重大工程的“大國重器”，廣泛用于高鐵、地鐵、水利工程等重大隧道工程建設(shè)。大型盾構(gòu)機(jī)具有掘進(jìn)速度快、施工工期短、對生態(tài)破壞性小、綜合效益高等優(yōu)點(diǎn)，在我國得到大規(guī)模應(yīng)用。
盾構(gòu)機(jī)作為隧道建設(shè)的核心裝備，其刀具性能直接影響工程安全與效率。在復(fù)雜地層、長距離連續(xù)掘進(jìn)條件下，刀具線速度高，磨損、沖擊劇烈，傳統(tǒng)切削刀具釬焊強(qiáng)度低，易崩刃、掉塊，滾刀耐磨性差導(dǎo)致掘進(jìn)效率低，開倉和刀具更換風(fēng)險(xiǎn)大。據(jù)中國工程院《我國盾構(gòu)刀具產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀分析報(bào)告》，進(jìn)口刀具占比超60%。在川藏鐵路等復(fù)雜地層施工中，中鐵工務(wù)段工程日志顯示：硬質(zhì)合金崩刃率達(dá)30%以上，進(jìn)口滾刀單價(jià)超8萬元。2018年西安地鐵施工險(xiǎn)情更凸顯國產(chǎn)刀具亟待突破的技術(shù)壁壘。
深扎一線，探尋盾構(gòu)真理
為攻克這一制約工程進(jìn)度與安全的“卡脖子”難題，胡登文深入現(xiàn)場調(diào)研成都地鐵、西安地鐵、川藏鐵路等隧道掘進(jìn)一線，實(shí)地調(diào)研了解地質(zhì)參數(shù)、施工工法，優(yōu)化刀具材料與工藝參數(shù)，為隧道安全高效掘進(jìn)奠定了基礎(chǔ)。團(tuán)隊(duì)系統(tǒng)采集刀具失效數(shù)據(jù)，鎖定三大失效主因：1.硬質(zhì)合金/鋼基體釬焊熱應(yīng)力裂紋；2.熔覆涂層界面冶金結(jié)合弱區(qū)；3. 粉體孔隙致局部應(yīng)力集中。
針對切刀硬質(zhì)合金與鋼釬焊界面開裂、合金脫落和滾刀耐磨性差導(dǎo)致盾構(gòu)刀具壽命短的難題，胡登文及其團(tuán)隊(duì)提出多尺度界面匹配設(shè)計(jì)方法，突破低應(yīng)力高強(qiáng)韌的釬焊和激光熔覆技術(shù)，開發(fā)了長壽命、高可靠盾構(gòu)機(jī)刀具，在鐵建重工主機(jī)廠、中國中鐵、中國鐵建、中國水電等企業(yè)的城市地鐵、鐵路隧道和引水工程中應(yīng)用，整體壽命較普通刀具提升1.9~2.5倍，開倉次數(shù)減少50%，大幅提升了施工安全與效率，并成功入選四川省重大技術(shù)裝備首臺套產(chǎn)品。
產(chǎn)業(yè)落地：自主替代的破冰征途
胡登文團(tuán)隊(duì)在盾構(gòu)機(jī)刀具領(lǐng)域的技術(shù)突破獲得行業(yè)權(quán)威高度認(rèn)可。李賀軍院士、潘復(fù)生院士等評價(jià)“切削刀具高強(qiáng)韌釬焊技術(shù)、激光增材制造高耐磨滾刀工藝技術(shù)達(dá)到國際領(lǐng)先水平”。該技術(shù)在四川廣正科技有限公司轉(zhuǎn)化應(yīng)用，近5年新增刀具銷售額8000余萬元，推動(dòng)盾構(gòu)刀具國產(chǎn)替代，支撐企業(yè)入選四川省“專精特新中小企業(yè)”，為鐵路高端工程裝備關(guān)鍵部件自主化提供支撐。
參考來源：
西南交通大學(xué)官網(wǎng)、材料青年視界公眾號
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/留白）
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