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“６年時(shí)間建造一個(gè)核電站，３年時(shí)間在等待鍛件。”１０年前說起我國對核電建設(shè)中的關(guān)鍵鍛件大口徑厚壁無縫鋼管無法自主生產(chǎn)的窘境，曾有許多業(yè)內(nèi)人士無奈地發(fā)出這句感慨。

“自主制造萬噸級重型設(shè)備已不是難事，我們的目標(biāo)是中國‘極端制造’領(lǐng)跑世界。”如今再談及這一話題，清華大學(xué)機(jī)械工程系重型裝備研究團(tuán)隊(duì)成員的眼里已滿是自信的光芒。

從２００９年內(nèi)蒙古３．６萬噸垂直擠壓機(jī)擠出第一根厚壁無縫鋼管打破國外壟斷，到２０１５年青海６．８萬噸擠壓和模鍛雙功能重型壓機(jī)擠出世界第一長度的無縫鋼管實(shí)現(xiàn)國際領(lǐng)先，短短幾年技術(shù)創(chuàng)新突破，我國自主生產(chǎn)電力用高端耐熱無縫鋼管替代進(jìn)口并躋身國際市場的夙愿正在成為現(xiàn)實(shí)。

“聯(lián)手清華大學(xué)５年攻堅(jiān)克難，世界首臺６．８萬噸重型壓機(jī)能夠完成９５％以上的航空模鍛件的生產(chǎn)，首根碳鋼無縫鋼管長達(dá)１２．８米，直徑６３０毫米，壁厚１１０毫米。”近日發(fā)布這一消息的青海康泰鍛鑄機(jī)械有限責(zé)任公司備受矚目，公司技術(shù)研發(fā)部部長安杰告訴記者，６．８萬噸多功能壓機(jī)是目前世界上惟一具備模鍛和擠壓兩個(gè)功能的最大噸位的壓機(jī)，可擠壓生產(chǎn)核電和高參數(shù)超超臨界火電機(jī)組高合金、難變形、大口徑厚壁新型管材，也可鍛造出航空、航天工業(yè)等領(lǐng)域大型和特大型鈦合金、高溫合金、超高強(qiáng)度金屬等難變形鍛件。

為什么要自主研發(fā)大噸位重型壓機(jī)生產(chǎn)厚壁無縫鋼管？世界第一長度意味著什么？項(xiàng)目主要負(fù)責(zé)人清華大學(xué)機(jī)械工程系重型裝備研究所教授吳任東給出了答案。

大口徑厚壁無縫鋼管是６０萬千瓦以上超臨界、超超臨界火力發(fā)電項(xiàng)目必不可少的裝備，其制造依賴于重型壓機(jī)，然而重型壓機(jī)的制造技術(shù)卻長期被國外壟斷，我國一度只能高價(jià)進(jìn)口。作為裝備大國、電力大國，只有打破這樣的尷尬處境才能真正在國際領(lǐng)域占有一席之地。

不僅如此，制造萬噸級重型設(shè)備標(biāo)志著一個(gè)國家的制造能力，涉及設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)輸、安裝等諸多技術(shù)難題，屬于“極端制造”領(lǐng)域，成功雖極其不易，但沒人不想搶占先機(jī)。對已經(jīng)積累了深厚技術(shù)經(jīng)驗(yàn)的中國來說，打破國外壟斷只是階段性成果，領(lǐng)先國際水平形成絕對優(yōu)勢并掌握市場定價(jià)權(quán)才能在競爭中立于不敗之地。

“更重要的，在應(yīng)用領(lǐng)域，更長、更厚的無縫鋼管是今后產(chǎn)品發(fā)展的方向。”吳任東說，隨著電站功率增大以及海上鉆油深度不斷增加，對厚壁鋼管的口徑要求越來越大，而高合金鋼管普遍存在難以焊接的問題也對厚壁鋼管的長度提出更高要求。“值得一提的是，經(jīng)過論證,６．８萬噸重型壓機(jī)已具備擠壓生產(chǎn)長度１８米、外徑１．５米的難變形合金大口徑厚壁鋼管，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了世界同類其他設(shè)備的水平。”

據(jù)了解，截至目前，６．８萬噸重型壓機(jī)項(xiàng)目已累計(jì)完成投資１１億元，完成了壓機(jī)工藝主輔設(shè)備安裝及調(diào)試。在２０１５年的四次試制過程中，６．８萬噸壓機(jī)均成功擠出長度超過１４米的厚壁鋼管，尤其是高合金、大口徑鋼管的調(diào)試成功驗(yàn)證了壓機(jī)當(dāng)初設(shè)計(jì)的擠壓功能和各項(xiàng)技術(shù)數(shù)據(jù)已達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)，也證明擠壓功能已經(jīng)滿足生產(chǎn)要求。

作為完全自主研發(fā)的建設(shè)項(xiàng)目，企業(yè)的更多突破也豐富了“世界先進(jìn)水平”的內(nèi)涵。安杰介紹，在擠壓工藝完成過程中，一線技術(shù)人員解決了壓機(jī)鐓粗、穿孔前的外表面除鱗問題以及壓機(jī)擠管前的外圓及內(nèi)孔的玻璃潤滑問題，為成功擠出世界第一長度鋼管奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。