山东能源轻合金公司新材料研发团队工作纪实

2021年08月12日 9:29 6602次浏览 来源:   分类: 铝资讯

从无到有,从“和谐号”动车型材到“复兴号”高铁型材,这是山能人逐梦“中国速度”,科技创新、大步前行的生动写照;从有到精,从长安街天桥到崇文门天桥,这是山能人探索“中国广度”,孜孜不倦、勉力探索以铝代钢的有力实践;从精到强,从船舶材料到航空内装,这是山能人追求“中国高度”,勇于攀登、百折不挠的鲜活证明。在兼具速度、广度、高度的背后,是山东能源轻合金公司(以下简称“山能”)实施“研发+产业”双轮驱动、筑牢新材料产业基石的华丽蜕变,更是山能新材料研发团队的“硬核力量”。
山能新材料研发团队由32人组成,其中大学以上学历30人,高级工程师以上职称20人,平均年龄36岁,目前承担国家重点研发计划3项、省部级科研项目计划3项;授权专利27项;主持参与制定国家及行业标准93项;荣获中国有色金属工业科学技术奖一等奖、中国机械工业科学技术奖一等奖、陕西省科学技术奖二等奖、全国有色金属标准化技术委员会技术标准优秀奖一等奖等39项科技奖励。
在短短几年内,新材料研发团队研发出了中国第一个标准动车组810mm超大断面型材、单跨最大铝合金桁架天桥、全球跨度最大曲面穹顶结构铝型材等。一次次的技术突破,为山能公司冲刺“中国一流 世界先进”,提供了智慧动能。
不畏艰难
打破国外技术封锁
时速600公里高速磁浮列车是科技部“十三五”国家重点研发计划重点专项,作为试验车铝型材独家研制单位,山能研发团队承担了这项任务。
项目时间短、任务重、压力大,个别基础材料“卡脖子”,高速磁浮列车铝型材的每一项技术难题的攻克几乎都是国内首例。团队长期深入研究发现,高速磁浮列车相较于“复兴号”标准动车,型材壁厚更薄,强度和刚度更高,尺寸精度要求更严;与此同时,国外材料技术封锁十分严密,具有参考价值的资料少之又少。
“国外能做的,我们一样能做到!”为此,团队成员连续召开了十余次技术可行性研讨会,决定创新工艺、自主设计大规格异形模具和专用工装。经过近3个月的筹备,首次试模终于到来。试模当天,第一支型材从挤压机中顺利挤出,但在场的所有团队成员却没有雀跃——经过检验,有几个尺寸超出公差。
“不行,我们再试!”在顽强的斗志和忘我的努力下,经过近100吨铸锭投入、100余次模具修理、49次上机试模、14个昼夜的连续奋战,项目终于取得突破,顺利挤压成型并通过检验。这是国内首次实现该铝型材挤压成型,公司成为全球继美铝之后第二家掌握此项技术的企业。
这种对所有技术难题和质量问题说“不”的勇气,如一粒种子在创新发展的土壤中生根发芽,成为山能新材料科研工作者争创一流的求胜基因。
开拓创新
开辟轻量化新领域
铝是地壳中含量最丰富的资源,具有轻盈、耐腐蚀等诸多特性,尤其是特种铝合金代替钢铁进行轻量化,可减重25%以上。在北京市长安街东单、崇文门天桥的改造项目中,设计改造的桥梁要求部分采用全铝结构,这次改造也成为建筑建材领域铝合金替代钢材的一次全新探索。
山能新材料研发团队凭借自身技术优势和可行性产品生产方案,在多家竞争者中脱颖而出。但事情远没有“比着葫芦画瓢”那样简单。接到订单后,团队成员立即召开研讨会,决心:“要干就干精品,要做就做最好”。他们结合现有产品生产经验,详细讨论技术工艺改进方案,针对桥梁主体结构采用6系高强铝合金、淬火敏感性强等现状,优化合金成分,通过提高硅、镁等中间合金配比、离线淬火大壁厚型材等方式,取得了抗拉强度等性能指标比产品标准要求提升10%的优异成绩。
完成了强度及性能要求,新材料研发团队又面临着产品整体拼装尺寸精控的新课题。团队成员集思广益,决定采用扭转矫直机机头的方式解决型材扭拧。由于没有相关经验及历史数据参考,面对上百公斤的型材,团队只能一点点调整角度、一次次优化位置、一遍遍测量尺寸精度,并经过反复实验,根据型材拉伸出的不同数据,制定出一套切实可行的解决方案。
汗水换来了回报,山能新材料研发团队参与研发生产的北京东单天桥项目,全长58米、宽度3.85米、单跨跨径52米,成为中国国内单跨最大的铝合金桁架天桥。
该项目的成功实施,填补了铝合金天桥市场的空白,拓宽了轻合金产品市场,提高了企业知名度,为生产高强度大结构铝型材积累了丰富经验,为铝加工产品向建筑建材领域进一步延展创造了成功案例。
勇立潮头
冲锋科研新高地
2020年,山能公司承担了国家重点新材料研发项目——生产研发目前世界规格最大、壁厚最薄的异形无缝管材。对新材料研发团队来说,这既是莫大的荣誉,也是对技术研发能力的极大挑战。
时逢新冠肺炎疫情暴发,又面临技术研发难度极大以及工艺、设备、工装要求均为国际首次的挑战,团队成员顶住压力、迎难而上,利用互联网电话召开视频会议,对模具设计、铸锭成分研究试制、异形无缝管挤压等难点和阻点进行分析研究,在历时近1个月后,终于商讨出了第一手方案。在研发过程中,面对挤压力大,挤压时间长,铸锭重量成了试制工序的“拦路虎”,技术难度超出了团队想象。第一根铸锭在1.5万吨的压力下,足足挤压了4个多小时,挤压机艰难地喘息着,发出“吱吱吱”的响声。
“肯定是哪里出了问题,立即停止挤压,做闷车处理。”经过几十次的点动放行之后,1吨多重的铸锭从挤压筒内取了出来。在场的团队成员第一时间检查工装,测量尺寸,每一个细节都不愿放过。原来,活动挤压垫的工作带长度与模具不配适,造成闷车。于是,团队立即把模具下机,按照工作带长度进行了修改加工,进一步解决管材流速、设备对中、穿孔针偏心等问题,终于实现铸锭试制成功。
路漫漫其修远兮,创新永无止步。山能研发团队将以一往无前的奋斗姿态、风雨无阻的精神状态,在深海、深地、深空、深蓝领域书写新的“山能速度”,向着伟大复兴梦想不断前进!(米超)

责任编辑:于璐

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