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中国高铁，已经成为中国铁道技术方面的一张响亮的名牌，受到各国的好评。然而，就是这么一个世界认可的技术却仍存在关键短板，即无缝钢轨养护问题。
为了发展高铁，我们曾努力克服钢轨的无缝化，而如今养护却成了问题。这一瓶颈为何无法突破，自主化的难点又在哪里呢？
钢轨的生产
铁路最早源起于英国，世界上第一条商业化运营的铁路达林顿-斯托克顿线于1825年正式开通并商业化运营。
铁路的商业化近200年的时间，在很短的时间里就推广开来，并成为全球重要的交通出行工具之一。
为何铁路的推行速度如此之快？其一是蒸汽机的应用，让该交通工具的出行速度加快。其二便是铁轨的出现，并大规模的普及和应用。
如今市面上的火车，无论是慢悠悠的绿皮火车，还是以快捷安全闻名的高铁动车组，它们都需要在特定的铁路轨道上运行。
现在铁路工艺中，钢轨已经成为铁路轨道中的重要组成部件。它需要直接接触火车车轮，因此它的好坏直接作用于火车。可以说，火车上的人们舒适度如何，出行效率高低与否，亦或是旅程是否安全等问题，都系于火车车轮下的铁轨。
那么，钢轨又是怎么诞生的呢？
要锻造性能优异的钢轨，并不是一件容易的事情，特别是对于高铁这样高速行驶的列车组来说，对于钢轨的要求更高。那么一般的钢轨制造又需要涉及哪些高新技术呢？
根据生产工艺，钢轨的制作主要分为三个部分，分别是冶炼、轧制以及精整，当然在经过上述三个过程之后，还需要进行质检，并根据钢轨的长进行定尺化的生产。我们就根据这样的生产工艺，进行一一的阐明和叙述。
首先，钢材“精炼”技术，它包含其他多个技术。例如生铁脱硫的预处理，为了提高铁的硬度所形成的氧气顶吹转炉冶炼技术、炉外精炼、真空脱气等。最后，将打制好的钢铁，制成成型的坯块所涉及到的大方坯连铸技术等。
很多人对于这些技术背后的意义并不清楚，我们先来看看脱硫。硫化物可能给环境带来的污染问题，大家深有体会。那么脱硫处理的钢铁，可以减少或者避免污染这点毫无疑问了。
从生铁变成钢铁，是一个钢质不断洁净化的过程，因在在经过脱硫的预处理后，还需要进行炉外精炼以及真空脱气等技术，并配合一定的先进设备，不断的锻造，让钢更加洁净。
在炉外精炼技术中，工作人员通过不断调整钢水成分和钢水的温度，将原本夹杂在钢中的杂质尽数稀出，保证出钢时候各个成分的比例，确保钢水的精度。
真空脱气，主要目的在于溶解在钢水中的氢气、氧气，毕竟这些气体的存在会影响钢轨的钢性能。
大方坯连铸机工艺，主要为了防止在浇筑过程中氧气的进入，进而与铁发生氧化反应，同时连铸可以进一步的减少钢中的杂质，改善钢坯的表面质量。
其次，时钢轨的“精轧”技术，包括步进式加热炉对钢材进行加热、高压力的水柱除鳞，万能轧机对钢轨进行压制和钢轨热预弯等。
对钢坯进行加热目的是为了进一步加工处理钢材，为后续的工序提供基础，而步进式加热炉可以让钢坯均匀加热，尽可能让钢轨各个部分热量统一。
利用高压力的水柱对钢轨表面进行除鳞，让表面更加平整，保证表面质量。而热预弯处理技术可以有效减少残余应力以及矫直过程中所产生的噪音。
之后再利用万能轧机器进行生产，中国自主研发的万能轧机，是特别为时速为350公里的客运高铁专线轨道而研制的，通过机械的高速运转，可以支撑350公里时速的钢轨成批量的生产出来，并投入快速发展的高铁事业。
第三步就是钢轨的“精整”技术，这一阶段的几大技术，是在经过前两道工序基础上，对钢轨进行一些微调正，比方说平立复合矫直、四面液压补矫，主要目的是为了进一步矫正钢轨的曲平，尺度等。
而对于部分地区的钢轨可能需要进行进一步测量尺寸，进行裁切，需要利用联合锯钻机床定尺和钻孔等，以满足钢轨投入使用。
最后一步，是对已经成型的钢轨进行检测，现行检测技术包括利用超声波、涡流对钢轨内部是否存在裂痕等情形进行检测，而发生问题后可采用激光对平直度进行调整。在这一基础上，为保证钢轨整体高度一致，需要进行长定尺化生产，减少焊接头，保证平滑度。
由此可以发现，从普通的生铁到一份合格的钢轨，中间需要经历大大小小数十道工序和技术的参与，缺一不可。这复杂的工序标准，保证了每一段出厂的钢轨其品质和尺寸统一。当然人工的加工手段，只能做到尽善尽美。但是自然的复杂往往让这些精工细作的钢轨出现不少的问题。而它们又该如何处理呢？
无缝钢轨与热胀冷缩
作为世界高铁的第一强国的中国，目前运营的高铁里程居于世界前列。除了距离长，更为关键的是，中国高铁绵延数百公里，但是从来没见到任何的缝隙。
很多人对此都觉得不可思议，毕竟根据铁路轨道修建的常识，通常情况下我们都会在每段钢轨中间预留一段缝隙，这个缝隙主要目的是为了防止热胀冷缩所造成钢轨变形。
但是，中国的钢轨却打破这一传统，直接用上了无缝钢轨，这又是什么黑科技？它们有怎么应对冷涨冷缩呢？
首先，需要解释的是，这里的无缝钢轨并不是真正的无缝。根据前文所讲述的，我们钢轨出厂都是一段一段的，到了现场再进行一段一段拼接起来的，这样的生产和施工方式，注定了钢轨不可能天衣无缝。
实际生产中，我们所用的轨道通常长度为2公里左右，而后通过预制件将两端钢轨焊接起来。
因此，就算焊接技术再怎么强悍，缝隙也是不可避免的存在。
只不过，凭借强悍的焊接技术，我们中国高铁的每一条缝隙都维持在1毫米以下，肉眼很难看清，因此可以说是一种无缝钢轨也是情理之中了。
当时，问题得回到原来的问题上，预留缝隙是为了防止热胀冷缩所特别设计的。那么采用无缝钢轨了，这个问题又该怎么解决呢。
目前，中国铁路技术人员主要采用以下几种方法进行调整，将这一问题的影响降到最低：
首先，解决问题得从源头做起，我们从钢轨建设中也重点关注这一问题，并进行相应的调整。
生产中，将钢轨毛坯进行充分的加热，当热量达到一定程度时，钢轨会相应的膨胀。膨胀之后使用机器进行拉长处理，内部在轻微拉升中会产生应力，进而能够起到对抗热胀冷缩的效果。
同时，在轨道施工过程时，需要严格控制现场施工的温度、湿度等。在特定的条件下进行施工，可以将控制热胀冷缩带来的影响，在未来在自然状态下，也不会产生什么问题。
由于热胀冷缩属于自然规律，尽管可以控制影响。但是无论是采用任何方式，都无法阻止这一现象的发展，除却在钢轨本身和是施工上做些处理，但无法保证每一刻都能控制热胀冷缩的影响。
因此，需要对采取多种方式降低当热胀冷缩发生时的影响。例如，我们会在单方向长轨会合的道岔处，提前预留伸缩缝隙。此后，在道岔处修建了相应的混凝土轨挡，并且用扣件将铁轨固定在路基上，并且控制铁轨绳索范围。
此外，在施工和钢轨打造方面下些功夫外，高铁管理部门还采取了人力方式解决。我们都知道，为了更好的管理高铁。管理部门将所有高铁进行划分区域，并且派遣相应的人员定期进行检修和巡查，日常和定期检查，及时发现那些潜在的安全隐患，并及时处理。
因此，观察热胀冷缩是否超过了限度，也是在巡查过程中工作人员的工作。
因此当它们发现问题后，它们可以第一时间的修复。这也是为了保证在技术和工艺之外，可以有效的控制热胀冷缩带来的影响，才能保质保量。
作为世界上技术最为先进的高铁技术，拥有世界上最长的高铁里程数量。为了更好的管理如此庞大的里程，我们已经研发出不少的技术和手段。
而且为了突破缝隙以抵抗热胀冷缩的传统设计原理，我们从钢轨、施工以及人工日常检查的方式，以抵抗的影响。种种做法只是为了保证高铁的速度和安全，相信在未来的技术进步下，一定可以解决各种各样的问题。
