12月9日,國產(chǎn)大飛機C919的全球首家用戶東航,正式接收首架C919飛機,標(biāo)志著國產(chǎn)大飛機邁出市場運營的“第一步”,也標(biāo)志著中國民航運輸市場首次擁有中國自主研發(fā)的噴氣式干線飛機。
消息傳來,河鋼集團(tuán)干部職工倍感振奮。因為,國產(chǎn)大飛機工程也凝聚了河鋼干部職工的心血和汗水,見證了河鋼人的獨特貢獻(xiàn)。河鋼自主研發(fā)的390mm大厚度調(diào)質(zhì)鋼20MnNiMo,填補國內(nèi)空白,用于大飛機項目的核心設(shè)備——世界最大的8萬噸級模鍛壓機制造,為國產(chǎn)大飛機提供堅強的鋼鐵支撐。
建功大國重器
航空模鍛件是飛機的“鋼脊鐵翅”,需要大型的模鍛設(shè)備才能高質(zhì)量批量鍛制。在中國制造大型模鍛壓機之前,僅有美國、俄羅斯、法國3個國家有類似設(shè)備,最大鍛造等級為俄羅斯的7.5萬噸級。
2003年,我國啟動重型模鍛壓機論證,組成專家隊伍開始研制世界最大的8萬噸級大型模鍛壓機。正是該項目的啟動,讓河鋼與國產(chǎn)大飛機結(jié)下不解之緣。
制造模鍛壓機機架所用頂級鋼板——大厚度調(diào)質(zhì)鋼20MnNiMo,是該裝備中生產(chǎn)難度最大的鋼種,內(nèi)部致密度、純潔度、機械性能及平直度等各項標(biāo)準(zhǔn)要求極高,且由于鋼板大單重、大厚度,其表面質(zhì)量、性能合格率、探傷合格率極難保證,生產(chǎn)難度很大。此前,國內(nèi)沒有廠家能夠生產(chǎn),國外進(jìn)口同類鋼板每噸價格高達(dá)8萬元。
“為國造好鋼,建功大國重器。助力大飛機制造,河鋼人義不容辭!”2009年2月,接到任務(wù)的河鋼集團(tuán)舞鋼公司(以下簡稱舞鋼)立即組織技術(shù)人員開展專項攻關(guān),先后解決了鋼板內(nèi)部金屬致密度純潔度、鋼板表面質(zhì)量、鋼板熱處理機械性能、鋼板平直度等多項重大技術(shù)難題。
經(jīng)過6個多月的攻堅克難,2009年7月,總量為82塊、2348噸的390mm大厚度調(diào)質(zhì)鋼20MnNiMo全部生產(chǎn)完畢并成功交付。產(chǎn)品各項性能均超出國外同類產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),完全能夠滿足使用要求,價格卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于同類進(jìn)口產(chǎn)品,鋼板全部高質(zhì)量按期交貨,獲得高度評價。
2013年4月,8萬噸級大型模鍛壓機建成投產(chǎn)。這臺總高42米、總重2.2萬噸的世界最大模鍛壓機,最大模鍛壓制力可達(dá)1000MN,壓機尺寸、整體質(zhì)量和最大單件重量均為世界之首,僅用3分半鐘便可制作一個飛機起落架,將我國高端重大裝備的制造能力托舉到國際頂級水平。
2015年11月2日,由8萬噸大型模鍛壓機生產(chǎn)出的首款新一代噴氣式干線客機C919,面向全球公開亮相,壓機尺寸、整體質(zhì)量和最大單件重量均為世界之首。
研發(fā)“爭氣鋼”
在河鋼人心中,為國產(chǎn)大飛機項目關(guān)鍵設(shè)備自主研發(fā)“爭氣鋼”,是一份舍我其誰的光榮和信任,更是一份為國爭光的使命和責(zé)任。秉持著這樣的認(rèn)識和定位,舞鋼技術(shù)人員充分發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢,通力協(xié)作、密切配合,圓滿完成390mm大厚度調(diào)質(zhì)鋼20MnNiMo研制任務(wù)。大厚度調(diào)質(zhì)鋼20MnNiMo的研發(fā)過程中,煉鋼過程是關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一?!坝捎?90毫米厚的大飛機用調(diào)質(zhì)鋼20MnNiMo要求內(nèi)部致密度、潔凈度、調(diào)質(zhì)后機械性能等各項標(biāo)準(zhǔn)都非常高,在一煉鋼環(huán)節(jié),生產(chǎn)高品質(zhì)的合格電渣錠熔煉母材——優(yōu)質(zhì)20MnNiMo連鑄坯是基礎(chǔ)?!弊鳛槲桎撾娫厝奂夹g(shù)的首批研發(fā)者、參與者、見證者,舞鋼一檔技術(shù)主管畢殿閣談及該鋼的研發(fā)記憶猶新,“在此之前,20MnNiMo鋼種從未在舞鋼一煉鋼1900mm連鑄機生產(chǎn)線上生產(chǎn)過?!?/p>
據(jù)畢殿閣介紹,由于高鎳高鉬連鑄坯易產(chǎn)生裂紋,生產(chǎn)困難不可想象。但大飛機項目作為國家一項重大項目,“建功大國重器”激發(fā)了職工們的榮耀感和使命感,舞鋼為此專門成立了攻關(guān)隊,并制定了一系列激勵措施,全力以赴挑戰(zhàn)極限,克服了一切不可預(yù)見的困難。
連鑄車間從控制澆注鋼水過熱度、調(diào)整鑄機二冷水參數(shù)、調(diào)整鑄機澆注拉速等,一項一項消除可能造成澆注失敗的不利因素,成功研發(fā)出了針對20MnNiMo鋼種的澆注工藝,并保證了鋼坯成功澆注。在電渣重熔環(huán)節(jié),創(chuàng)新渣系的研究與開發(fā)以及熔速、冷卻制度,確保電渣爐的生產(chǎn)順行和電渣錠內(nèi)部質(zhì)量。
20MnNiMo鋼板軋制環(huán)節(jié),更是困難重重,最大的難關(guān)莫過于鋼板表面質(zhì)量及板型軋制攻關(guān)。
今年50歲的“河鋼工匠”、舞鋼軋鋼首批高級作業(yè)師任亞強是當(dāng)時20MnNiMo軋制攻關(guān)團(tuán)隊的主操手。“當(dāng)時是20MnNiMo鋼板的國內(nèi)首次生產(chǎn),我們必須要精心操作、精準(zhǔn)控制,努力實現(xiàn)‘國內(nèi)首創(chuàng)’優(yōu)秀成果?!睘榇?,任亞強連續(xù)半個月堅守在崗位上,并通過自己的觀察、思考,提出在軋制中對留尾、展寬及道次壓下量進(jìn)行優(yōu)化,改善鋼板平直度,在終軋道次采用低速大壓下規(guī)程軋制的工藝改進(jìn)方案。方案實施后,攻克了該鋼表面不允許有任何缺陷,平直度不超過6mm/米的行業(yè)軋制技術(shù)難題,圓滿完成該鋼種的軋制任務(wù)。
“人隨鋼走”是研發(fā)團(tuán)隊成員、舞鋼科技部核電鋼研究所主管工程師張萌工作狀態(tài)的寫照。那段時間里,他日夜跟蹤生產(chǎn),從煉鋼到軋鋼,采集記錄數(shù)據(jù),為各環(huán)節(jié)的技術(shù)升級積淀原始依據(jù)。
為攻克該類大厚度鋼板內(nèi)部性能易波動行業(yè)難題,他和同事輪流在生產(chǎn)現(xiàn)場熬夜,實在困了就趴在桌子邊打個盹兒。經(jīng)過反復(fù)研究、試驗,他們最終找出了問題原因,根據(jù)試驗數(shù)據(jù)三次對工藝進(jìn)行技術(shù)升級,得到了最優(yōu)工藝方案,也為后續(xù)其他品種電渣鋼的研發(fā)打下基礎(chǔ)。在鋼板熱處理工序,專門對一軋鋼的車底式爐進(jìn)行技術(shù)升級攻關(guān),保證了390mm厚、5米多長的鋼板熱處理冷卻后的性能穩(wěn)定;他們創(chuàng)新鋼板壓平工藝,攻克了鋼板的平直度難以控制的技術(shù)難題。
回憶那段難忘的研制經(jīng)歷,張萌動情地說:“在熱處理環(huán)節(jié),面對著數(shù)百度的輻射高溫,我們的職工們一只胳膊擋住被烤得生疼的臉,另一只胳膊湊近鋼板去放墊塊。正是經(jīng)受住這樣的‘烤’驗,和精細(xì)到每一個環(huán)節(jié)的全方位過程控制,才讓我們收獲了來之不易的研發(fā)碩果?!?/p>
點亮河鋼品牌
390mm大厚度調(diào)質(zhì)鋼20MnNiMo的成功研制,為舞鋼積淀了豐厚的技術(shù)優(yōu)勢——“大飛機項目用390mm厚20MnNiMo鋼板的研制開發(fā)”技術(shù)成果榮獲中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會、中國金屬學(xué)會和河北省冶金科學(xué)技術(shù)獎;電渣重熔技術(shù)成為舞鋼當(dāng)前的“王牌技術(shù)”之一,電渣重熔水電鋼S500Q、S550Q最大厚度達(dá)到285mm厚度,在國內(nèi)獨占鰲頭;核電鋼Q345D國標(biāo)一級探傷要求380mm厚度規(guī)格品質(zhì)國內(nèi)首屈一指……以研發(fā)國家重大工程急需鋼材為己任,舞鋼在全面對接高端市場、服務(wù)國家重大工程中,實現(xiàn)了產(chǎn)品競爭力的快速提升。
在航空航天用鋼領(lǐng)域,舞鋼為中國首次載人航天飛行及天宮一號、神舟九號和長征二號F的研制配套做出了突出貢獻(xiàn)。同時,在水電、核電、石油化工煤化工、海洋工程、高層建筑、橋梁等用鋼諸多領(lǐng)域,均發(fā)揮了關(guān)鍵性作用。
舞鋼的產(chǎn)品創(chuàng)新研發(fā),是河鋼持續(xù)推進(jìn)客戶結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)“兩個結(jié)構(gòu)優(yōu)化”的縮影。近年來,河鋼大力培育行業(yè)第一、唯一,加快在超高強汽車鋼、覆膜家電板、海工鋼等領(lǐng)域打造更多“單打冠軍”。
研制開發(fā)的船用LNG低溫奧氏體型高錳鋼、超厚加釩鉻鉬鋼板、特殊功能鋅鋁鎂涂層等30余個新產(chǎn)品填補國內(nèi)空白。核電用鋼、海洋工程用鋼、鍋爐及壓力容器用鋼、高強抗震鋼筋等產(chǎn)品國內(nèi)第一品牌優(yōu)勢更加凸顯……
如今,河鋼定制研發(fā)的一系列高端產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于港珠澳大橋、“華龍一號”核電站、“天眼”工程、奧運工程、國產(chǎn)大飛機、極地重載運輸船、航空航天等系列重大科技和工程項目,在鑄就“大國重器”中彰顯了河鋼品牌的力量與擔(dān)當(dāng)。