瞄准国之所需!沈铸所以技术创新铸就大国重器
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2025-02-27 04:20:17
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央广网北京2月26日消息 从汽车、轮船、飞机、火星探测器,到纺织机械的精密轴承、农业装备的核心部件、家居用品的金属构件等,铸造技术既铸就着大国重器的钢铁脊梁,也浸润着寻常百姓的烟火日常。

据中国铸造协会统计,自2000年起,我国铸件年产量已连续20多年居于全球首位,与其后第二至第十位的国家铸件产量总和相当。在这份耀眼成绩单的背后,凝结着以中国机械总院集团沈阳铸造研究所有限公司(以下简称“沈铸所”)为代表的科研力量持续数十载的攻坚与突破。

突破世界级壁垒,成功实现三峡工程关键构件国产化

沈铸所自1957年成立以来便始终秉承“国之所需,科研所向”的创新理念。在沈阳铸造研究所的荣誉墙上,一张泛黄的《三峡左岸电站水轮机导叶技术验收书》静静诉说着世纪之初的攻坚传奇。

2003年,三峡电站正式将大型水轮机导叶铸件国产化任务委托给沈铸所。彼时的沈铸所正经历双重淬炼:既要承受转制后的市场化阵痛,又要面临突破电渣熔铸技术的世界级壁垒压力。

沈铸所原所长、高端装备铸造技术全国重点实验室主任娄延春带领团队先后创新了多项关键技术,发明了水轮机导叶双精炼铸造技术,使得产品力学性能和耐蚀性能提升了1个数量级;团队成功改造大型熔铸设备,实现了13吨重的超大型水轮机导叶铸件电渣熔铸工艺一次成形。从此“电渣熔铸水轮机导叶双精炼铸造”也成为我国具有自主知识产权的大型铸件制造新工艺,填补了国内空白。

电渣熔铸双精炼水轮机导叶铸件

勇闯无人区,攻克世界首个百万千瓦水轮机叶片

作为全球单机容量最大的水电站,白鹤滩工程全面采用国产发电机组,其总装机容量1600万千瓦的壮举,标志着我国水电装备制造业成功闯入“技术无人区”。娄延春回忆道:“通过将电渣纯净化冶金、电渣焊接和模锻精密成形结合,我们发明了一种新的大型曲面铸锻件制造方法”。这项技术突破使白鹤滩叶片内部质量提高了一个质量等级,金属利用率提高40%,制造周期缩短65%,被国际同行誉为“水电装备制造的绿色革命”。

这项革命性的“电渣熔铸+热模压”集成制造技术,不仅突破了巨型水轮机叶片制造的世纪难题,更推动我国重大水电装备实现了全球领跑的跨越式发展。

白鹤滩电站

沈铸所技术团队攻克了三大世界级难题:首创电渣熔铸多维度曲面预制坯技术,开发出热模压成形过程形性协同控制体系,构建了全流程质量精准调控。成果形成6项行业核心技术,斩获10多项发明专利,其首创的“电渣纯净冶金-模压精确成形”一体化制造装备体系,其成套技术和装备为国际首创,这项完全自主知识产权的中国方案也为世界水电装备关键铸件制造技术的发展树立了新的标杆。

完成多个“零的突破”,推动先进铸造科技成果转化

沈铸所董事长、党委书记谢华生介绍,沈铸所成立68年以来,开展了大量铸造前沿技术和应用基础研究,也取得了多个新中国“第一”“首次”。累计突破的700余项核心技术中,既有我国首台钛合金真空镕铸炉、我国首台铸造AOD炉、我国首个铝合金低压反重力铸造技术等“零的突破”,更包含电渣熔铸工艺等领跑全球的独创技术。一系列创新成果,已成为国内铸造行业的首选工艺或装备,为我国铸造行业工艺提高、装备水平升级和技术进步做出了重要贡献。

面对全球制造业转型升级浪潮,沈铸所团队坚持“四个面向”,针对高端装备对高性能核心铸件的迫切需求,突破大型高性能成形控性铸造工艺,实现我国铸造技术的高性能、复合化、柔性化、绿色化、智能化。“作为‘铸造国家队’,我们不仅要着眼现在,更要面向未来,与世界上的知名铸造研发单位进行竞争,提升我国装备制造业能力”。这是沈铸所团队对自身的要求。

如今,沈铸所已形成覆盖航空、航天、清洁能源、国防、轨道交通等20余个重点领域的完整铸造技术体系,真正实现了“顶天立地入海”的技术布局。通过建设高端装备铸造技术全国重点实验室、组建产业联盟、投资建设产业化基地,沈铸所正加速推动先进铸造科技成果转化,为新时代东北振兴与中国铸造业高质量发展注入澎湃动力。

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