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重大型閥門鍛件實現自主化

  我國大型鑄鍛件行業長期存在的“缺少優質閥門鍛件”的問題即將成為歷史。

      由中冶京唐精密鍛造有限公司聯合清華大學,利用自主技術制造的世界首臺預應力鋼絲纏繞40兆牛多向模鍛壓機(注:壓機的最大垂直壓制力為40兆牛),成功鍛造出6真空閥體。

      “這次是帶著期盼和圓夢的心情來到唐山的,我們一直盼望著中國能有自己的多向模鍛。”長期致力于我國重大技術裝備國產化工作的原中國機械工業聯合會總工程師、中國通用機械工業協會會長隋永濱高度評價這項重大技術突破。

      二十二冶解決了大口徑高溫高壓鍛造閥門生產的技術瓶頸,為核電和超超臨界火電閥門的國產化找到了一條自主創新的技術路線。

      據悉,中冶精鍛公司120兆牛多向模鍛壓機現已啟動,將于2012年底建成投產。“我們將加快對300兆牛多向模鍛壓機的研發,滿足最大口徑核電和超超臨界火電閥體鍛件國產化的需求,逐步打入國際市場”,中冶精鍛公司總經理劉恩國向中國工業報記者表示。

      填補國內空白

      目前,我國閥門制造行業在高端技術上與國際最高水平仍存有較大差距。“一是缺少優質的鑄鍛件;二是高端閥門的檢測手段落后。”中國通用機械工業協會閥門分會秘書長宋銀立說。

      為了滿足核電、火電、石油以及石化行業的需求,我國每年需進口30億美元的大口徑高溫高壓鍛造閥門。而小口徑鍛造閥門雖然可以自主化生產,也是采用自由鍛或整體鍛造的工藝,再加工內孔,不但材料消耗嚴重,而且浪費加工資源。

      由此,多向模鍛的優勢十分明顯。它可以加工普通模鍛件無法一次完成的復雜零件,解決了傳統工藝制造真空閥法蘭焊接的缺陷,提高了材料利用率,減少了后續加工量,節約了工時。

      今年4月2日,中冶精鍛公司利用多向模鍛技術鍛造出6主要用于核燃料制造的真空閥體,填補了國內在該領域的空白。“我們對這種產品有穩定的市場需求。”中核蘇閥副總經理彭新英說。5月11日,在中冶精鍛公司觀摩了40兆牛多向模鍛壓機的熱試過程后,哈電集團哈爾濱電站閥門有限公司總經理鄒世浩感到十分振奮:“我們將不僅是這項技術的受益者,也是倡導者。”

      “多向模鍛壓機的研制成功,解決了傳統結構壓機無法攻克的難題,是目前世界先進的精密、高效、節能鍛造設備技術。”劉恩國告訴記者,該公司正在研究建造的300兆牛多向模鍛液壓機,將實現大口徑高溫高壓閥門的自主化生產,替代進口,該設備還可開發制造飛機起落架、火箭噴管等航空航天領域需要的零部件。

      二十二冶在人們印象中是做冶金工程施工的,無論在鍛壓行業還是閥門行業都算不上老兵,長期困擾閥門行業發展的問題怎么就被這個“后來者”攻克了呢?

      中冶精鍛與多向模鍛結緣于2006年,當時二十二冶中標了內蒙古北方重工業集團有限公司360項目的工廠建設和設備安裝調試工程,該項目中的360兆牛鋼管垂直擠壓機架重達2700多噸,工程難度前所未有。

      于是,該企業于2007年1月30日聯合清華大學建立了重型裝備成形制造工程研究所。隨后短短一年時間,即開發了“預應力鋼絲纏繞正交預緊機架”等核心技術,解決了在正交載荷情況下,受力機架在結構和力學上相互干涉的問題。這一技術由清華大學牽頭申請了國家發明專利,并與二十二冶共同擁有自主知識產權。2010年4月,雙方又簽訂了為期五年的第二期合作協議。同時,二十二冶不斷加大研發投入,開發并掌握了多項核心技術和專有技術,還與燕山大學合作攻克了多向模鍛壓機生產工藝領域的多項技術難題。

      產業化之考

      閥門是一種涉及門類較多、品種復雜、量大面廣的產品。而國內的閥門行業標準研究起步較晚,產品標準化程度不高,這無疑也給推廣多向模鍛技術帶來了難題。為此,四川成都成高閥門有限公司董事長丁騏建議:“應該給量大面廣的閥門產品來一次標準化,標準化不存在技術泄密的問題,統一標準后,將為多向模鍛技術提供廣闊的發展空間。”

      國家可在大型項目設備招標中,規定設備上的閥門必須使用多向模鍛技術,否則不能參與招標,這在客觀上將起到提升閥門產業競爭力的作用。

      中冶精鍛公司已經與中核蘇閥科技實業股份有限公司等單位簽訂了合作協議,在核能、核電關鍵閥門、超超臨界火電、石油石化關鍵閥門等領域確定了合作研發產品的意向,邁開了多向模鍛與市場對接的步伐。

      今年6月底,該公司總投資15億元的重型裝備產業化基地建設將取得重大進展:一期當中的40兆牛多向模鍛壓機全自動化鍛造閥體生產線將建成投產,達到連續生產條件,實現5000噸6以下閥體的年生產能力。

      “多向模鍛技術推廣應用工作委員會”也將于6月在遼寧大連成立,該委員會將研究制定鍛件設計標準和規范,協調行業所需鍛件,并制定多向模鍛件的設計和制造標準,推進其產業化進程。

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