經過一千多個日夜的探索,2019年3月12日,一個直徑15.8米、單體重150噸的奧氏體不鏽鋼巨型環鍛件在山東伊萊特完成軋製:

該超大鍛件由山東伊萊特重工股份有限公司與中國原子能科學研究院、中國科學院金屬研究所李依依院士團隊聯合攻關,採用了國際首創的金屬構築成型技術,並由伊萊特的全球超大軋環軋筒機完成軋製,成功打破多項工業紀錄:

一是實現了200噸級金屬坯分級構築,增材製造(50餘塊板坯分組多次構築);

二是創造了奧氏體不鏽鋼鍛件單體重量新的工業記錄(單體150噸);

三是創造了奧氏體不鏽鋼環鍛件直徑新的工業記錄(熱態直徑15.8米)。

爲什麼這麼說?真的不是吹牛。。。

大型鍛件是當前我國能源電力、交通運輸、航空航天、武器裝備領域的核心部件,其製造能力是衡量一個國家工業水平的重要標誌之一。

與重大工程對大鍛件高品質要求相悖的是,鍛件尺寸越大,內部的組織和缺陷問題越嚴重,均質化程度越低。造成這一問題的根本原因在於,傳統上大鍛件採取“以大制大”的手段製造,即先做大鑄錠再製造大鍛件。

看,老外在自己的產品面前多高興

由於金屬凝固存在尺寸效應,規格越大的鑄錠偏析、疏鬆等缺陷越嚴重,導致鍛件的均質性越差,嚴重影響材料使役性能,已成爲世界性難題因此,迫切需要開發變革性技術,解決大鍛件宏觀偏析等缺陷,實現均質化製備。

傳統大鍛件製造通常使用“以大制大”的方法,即鍛造母材一定要大於成型工件,按照這種工藝測算,本次製造的大鍛件需要澆築一個單重250噸級的鋼錠,但由於超大型不鏽鋼鋼錠澆築質量不穩定,鋼錠內部極易出現縮孔、元素偏析、夾雜物超標等冶金缺陷,導致最終鍛件質量難以滿足技術要求。

爲了攻克這一難題,自2016年開始,伊萊特與李院士團隊在全球率先開發出了“以小制大”的金屬構築技術,並先後進行了1/8比例、1/3比例、等截面模擬件等多次驗證,不斷調整技術措施,最終在今年2月,通過使用數十塊小型板坯,經分組封焊,多次構築,成功實現了200噸級原料鋼坯的製造。

之後,經鍛造製坯,在3月12日通過伊萊特全球最大的軋環軋筒機,成功軋製出一個直徑15.8米,單重150噸的奧氏體不鏽鋼整體鍛環。

這一全新技術將多塊均質化基材經表面處理、堆垛組坯、真空封裝後,在高溫下實施大變形,充分癒合並消除界面,實現“無痕連接”。其核心思想是“基元構築,以小制大”,這是在國際上尚未見報道的大構件製造領域原始創新。

難能可貴的是,超大型環軋技術的掌握也使得大型環鍛件由分體式製造轉爲整體式製造,未來有望解決艦船、快堆、燃機、航天等戰略性裝備核心部件製造的卡脖子難題。

成績面前需要保持冷靜和低調,但1000多個日夜的研究和探索,這樣的付出,我們理應給予他們足夠的尊重和讚譽,他們纔是我們今天的明星和網紅。。。

End

來源:直觀學機械

資料參考:材料科學與工程

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