在长达30年的时间里★◈,中国的高端制造领域被牢牢压制在美德日的技术封锁下★◈,关键领域“卡脖子”问题屡见不鲜★◈。
无缝厚壁钢管★◈,作为核工业★◈、航空航天和军工领域的“工业明珠”★◈,价格高昂★◈、难以获取★◈,每吨售价高达数万美元★◈,让我国发展备受掣肘★◈。
在这一困局下★◈,北方重工的360工程仅用三年时间★◈,成功打破垄断AG凯发官网★◈,造出了全球领先的3.6万吨一台钢铁巨兽★◈!
20世纪末至21世纪初★◈,中国工业的整体实力虽然在许多领域快速增长★◈,尤其是钢铁总产量一度稳居世界第一★◈,但在高端钢材领域的差距却十分明显★◈。
这种差距不仅体现在技术水平落后★◈,更表现在对国外的严重依赖★◈,尤其是无缝厚壁钢管★◈,这种被誉为“工业明珠”的材料是制造大型装备的核心部件★◈。
广泛应用于航空航天★◈、核工业★◈、军工制造以及石油化工等高端领域★◈,然而这些钢管的生产制造过程技术门槛极高★◈,需要依赖超大型垂直挤压机★◈,而这种技术长期掌握在美国★◈、德国★◈、日本等少数国家手中★◈。
这种技术封锁让中国不仅在工业上受制于人播狗★◈,更在成本上背负了沉重的代价★◈,每吨无缝厚壁钢管的进口价格高达2万美元以上★◈,而采购的周期往往要经过复杂的审查和漫长的等待★◈。
一些关键材料甚至需要依赖美国威曼公司或德国SMS公司生产★◈,限制性条件多★◈、谈判复杂★◈,供货的稳定性也无法保证★◈。
1990年代★◈,中国曾向美国威曼公司提议购买一台重型黑色金属垂直挤压机★◈,甚至愿意支付高昂的费用★◈,但遭到了毫不犹豫的拒绝★◈。
美国政府以“技术出口限制”为由AG凯发官网★◈,坚决不允许关键设备流向中国播狗★◈,随后★◈,中国转而与德国SMS公司展开谈判播狗★◈,试图通过合资方式引进技术★◈。
技术封锁越来越严密★◈,中国的无缝钢管产业却逐渐陷入被动★◈,对于每年都需要大量进口此类钢管的国家来说★◈,如何打破这种局面成为一个迫在眉睫的问题★◈。
2004年★◈,在国家发展改革委★◈、财政部等部门的大力支持下★◈,北方重工集团启动了代号“360工程”的项目★◈,正式拉开了自主研发重型垂直挤压机的序幕★◈。
这一工程目标明确★◈,制造出一台全球最先进的3.6万吨黑色金属垂直挤压机★◈,并最终彻底打破美德日对无缝厚壁钢管生产技术的长期垄断★◈。
但这绝非一项轻松的任务★◈,当时中国的技术基础仍然非常薄弱★◈,尤其是在高精度★◈、大型设备制造领域经验几乎为零★◈。
无论是设备的设计★◈、生产AG凯发官网★◈,还是核心部件的研发和制造★◈,全都需要从零开始★◈,即便是以制造能力见长的北重集团★◈,面对如此庞大的工程也不免感到压力重重★◈。
尽管困难重重★◈,但“360工程”的研发团队从未退缩★◈,在项目的推进过程中★◈,清华大学等顶尖科研机构也加入其中★◈,攻克了一道又一道技术难题★◈。
其中清华大学提供的“钢丝缠绕技术”成为突破的关键★◈,原本用于火箭和导弹的军工技术★◈,被成功应用到挤压机核心部件上★◈,大幅提升了设备的强度★◈、稳定性和使用寿命★◈。
三年的艰苦努力没有白费★◈,2009年7月13日★◈,全球最大★◈、最先进的3.6万吨垂直挤压机在北方重工集团正式启动★◈,第一根合格的大口径厚壁无缝钢管成功挤出★◈。
然而这只是一个开始★◈,技术突破固然振奋人心★◈,但在高端制造领域★◈,仅仅“打破垄断”远远不够★◈,中国的下一步★◈,是如何将这一技术优势转化为全球竞争力?
研发过程中★◈,清华大学的“钢丝缠绕技术”成为重型挤压机成功的关键★◈,这一技术最初用于火箭和导弹的外壳制造★◈,其核心原理是通过将高强度钢丝缠绕在承载结构外层★◈,增强部件的强度和稳定性★◈。
在360工程中★◈,研发团队首次将这一技术引入重型装备领域★◈,它被应用在挤压机的上横梁★◈、下横梁以及立柱部件上★◈,不仅使整个设备的承载能力大幅提升★◈,也大大延长了设备的使用寿命★◈。
钢丝缠绕技术的成功应用★◈,不仅让中国的挤压机设备在性能上达到甚至超越国际水平★◈,还大幅降低了设备的制造成本AG凯发官网★◈。
美国威曼公司和德国SMS公司生产的同类型设备★◈,制造成本普遍在10亿美元以上★◈,而中国3.6万吨挤压机的研发费用仅为3.4亿元人民币★◈。
除了钢丝缠绕技术★◈,研发团队在设备结构和加工工艺上也做出了多项创新★◈,传统的重型挤压机设备由于体积庞大★◈、零件精度要求高★◈,在运输和安装过程中经常面临巨大挑战AG凯发官网★◈。
为解决这一难题★◈,360工程的团队大胆采用了预应力坎合结构★◈,这一设计使设备部件可以在工厂内分块制造★◈,再通过“拼接”的方式完成安装★◈,显著降低了运输难度和现场施工成本★◈。
液压提升技术也是360工程的一大亮点★◈,垂直挤压机的运行需要极高的压力AG凯发官网★◈,液压系统是整个设备的“心脏”★◈。
研发团队通过优化液压回路设计和改进液压泵性能★◈,使设备的压力输出更加稳定★◈,同时能耗降低了近30%★◈。
相比于欧美同类设备★◈,中国的挤压机在节能环保方面实现了跨越式进步★◈,这一技术突破★◈,不仅让设备运行更加高效★◈,也符合现代工业绿色制造的趋势★◈。
在这次工程中★◈,研发团队开发了一套机器人辅助安装系统★◈,能够精准完成零件的搬运★◈、定位和安装工作★◈,这一技术的应用★◈,不仅显著提高了施工效率★◈,还大幅减少了人力资源的投入★◈。
机器人辅助技术的应用★◈,不仅为重型设备制造开辟了新的思路★◈,也为我国工业智能化转型提供了宝贵经验★◈。
在360工程完成后★◈,这一技术很快被推广应用到其他装备制造领域★◈,成为我国智能制造的重要标志之一★◈。
3.6万吨挤压机的成功★◈,绝不仅仅是一个单一工程的胜利★◈,它背后★◈,是我国重型装备行业整体制造水平的全面提升★◈。
通过360工程★◈,研发团队攻克了从核心部件铸造到整机设计★◈、从精密加工到大型设备组装的一系列关键技术★◈。
这些技术不仅用于挤压机★◈,还被推广到其他工业领域★◈,例如★◈,在挤压机研发中形成的高精度铸造技术★◈,后来被用于生产我国核电站的压力容器★◈,显著提高了核电设备的制造水平★◈。
与此同时★◈,360工程还培养了一支具备全球顶尖水平的技术团队★◈,这支团队后来参与了4万吨模锻压机★◈、8万吨模锻压机★◈、以及5万吨垂直挤压机等一系列工程的研发★◈。
2012年★◈,中国研发出了4万吨模锻压机★◈,随后又制造出了8万吨模锻压机和全球唯一的6.8万吨挤压模锻双工位压机★◈。
这些设备不仅具备更大的加工能力★◈,还首次实现了挤压与模锻功能的结合★◈,特别是6.8万吨双工位设备★◈。
可以生产最大长度18米★◈、最大口径1.5米的钛合金管材播狗★◈,为我国核电★◈、航空航天★◈、超临界火电等高端领域提供了坚实保障★◈。
然而技术领先是否意味着市场的完全掌控?如何将这些技术优势转化为全球竞争力★◈,进一步改变国际市场格局?
在3.6万吨挤压机成功之前★◈,无缝厚壁钢管的全球市场几乎被美国★◈、德国和日本的企业垄断★◈,价格长期居高不下★◈。
3.6万吨挤压机投产后★◈,中国迅速打破了这种局面★◈,凭借低成本和高质量的钢管生产能力★◈,中国企业不仅满足了国内市场的需求播狗★◈,还开始出口钢管到全球★◈。
随着国产无缝钢管的大量供应★◈,国际市场的价格被迅速拉低★◈,从每吨2万美元的高价★◈,下降到4500元人民币左右★◈,这一剧烈的价格“崩塌”★◈,直接让美德日垄断企业的利润空间大幅缩水★◈。
对中国来说★◈,这不仅是经济上的解脱★◈,更是一种技术自立带来的自信★◈,此前依赖进口的国内制造业★◈,特别是核工业★◈、航空航天和军工领域★◈,如今完全实现了材料的自主供应★◈。
2009年★◈,3.6万吨挤压机刚刚投产时★◈,生产的钢管主要是满足国内需求播狗★◈,在技术成熟之后★◈,越来越多的国产钢管开始进入国际市场★◈。
在过去★◈,这些市场几乎完全由欧美和日本的巨头占据★◈,但中国的钢管不仅价格更低★◈,质量也完全达到了国际领先水平★◈。
无缝钢管的出口★◈,为中国创造了巨大的经济价值★◈,仅此一项★◈,每年为国家节省外汇支出约40亿元★◈,并通过出口创汇数十亿美元★◈。
以火电行业为例★◈,超临界和超超临界火电设备需要大量耐高温高压的特种钢管★◈,这些钢管的性能直接决定了发电设备的效率和寿命★◈。
在3.6万吨挤压机投产之前★◈,中国火电设备的核心钢管几乎完全依赖进口★◈,因此设备的建造成本居高不下★◈。
而在国产钢管普及后★◈,我国已经建成了超过100座百万千瓦级的火力发电机组★◈,发电效率显著提高★◈,成本却大幅下降★◈。
在航空航天和军工领域★◈,无缝钢管的国产化同样意义重大★◈,比如★◈,航空发动机的空心轴需要用高精度★◈、高强度的无缝钢管制造★◈,而这一技术曾长期被欧美垄断★◈。
360工程的成功★◈,使得中国在航空发动机的核心部件制造上实现了重大突破★◈,从而推动了国产大飞机C919等项目的顺利进展★◈。
此外钛合金和镍基合金等高性能材料的量产★◈,也为我国航天★◈、核潜艇★◈、战斗机等国防装备提供了坚实保障★◈。
中国制造的不仅仅是钢管★◈,更是对全球制造业标准的重新定义★◈,在360工程的基础上★◈,中国企业相继研发了4万吨★◈、8万吨模锻压机以及6.8万吨挤压模锻双工位压机★◈。
这些设备不仅性能领先★◈,还推动了全球制造标准的变革★◈,以6.8万吨设备为例★◈,它可以生产口径达到1.5米★◈、壁厚270毫米的超大管材★◈,这在世界范围内尚属首次★◈。
从“被技术封锁30年”到“三年突破垄断”★◈,3.6万吨挤压机的问世是我国工业制造史上的一座里程碑★◈。
正如雷丙旺所言★◈:“真正的核心技术是花钱买不来的★◈,”只有坚持创新★◈,中国才能从制造大国走向制造强国★◈。
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