行業(yè)數(shù)據(jù)
馬鋼全力開(kāi)發(fā)風(fēng)電主軸軸承鋼
2024年09月06日08:58 來(lái)源:馬鋼家園
8月30日,在技術(shù)中心實(shí)驗(yàn)室,能源用特鋼領(lǐng)域技術(shù)團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)、特鋼研究高級(jí)主任研究員楊志強(qiáng)和同事們正圍繞著一小塊材料樣品忙碌著,這是馬鋼成功研發(fā)并應(yīng)用于風(fēng)電機(jī)組主軸軸承的新材料。主軸軸承是風(fēng)電機(jī)組的核心部件,面臨著復(fù)雜多變的載荷環(huán)境,其可靠性和精度要求極高,設(shè)計(jì)壽命更是需要長(zhǎng)達(dá)25年以上。然而,由于技術(shù)難度大,國(guó)外品牌長(zhǎng)期占據(jù)著國(guó)內(nèi)主要市場(chǎng)份額。隨著我們風(fēng)電行業(yè)的快速發(fā)展,研發(fā)風(fēng)電主軸軸承鋼,推進(jìn)風(fēng)電機(jī)組主軸軸承國(guó)產(chǎn)化,成為國(guó)內(nèi)特鋼企業(yè)的重要攻關(guān)方向。
首創(chuàng)全新工藝路徑“以前,我們主要生產(chǎn)的是風(fēng)電偏航軸承、變槳軸承用鋼,是國(guó)內(nèi)主要的供應(yīng)商?!睏钪緩?qiáng)回憶說(shuō),“但近年來(lái),市場(chǎng)對(duì)主軸軸承的需求越來(lái)越大。這種軸承壁厚、強(qiáng)度要求高,具有高韌性、耐疲勞等特點(diǎn),國(guó)產(chǎn)化率不到30%,大部分依賴(lài)進(jìn)口。對(duì)此,我們強(qiáng)化使命擔(dān)當(dāng),瞄準(zhǔn)市場(chǎng)需求,迅速組建攻關(guān)團(tuán)隊(duì),著力研發(fā)制造精品主軸軸承用鋼替代進(jìn)口!”
2023年,馬鋼組建研發(fā)、生產(chǎn)、制造、營(yíng)銷(xiāo)等聯(lián)合攻關(guān)組,展開(kāi)了艱難的研發(fā)之旅。立足馬鋼特鋼特色工藝條件,攻關(guān)團(tuán)隊(duì)決定嘗試采取全新的工藝——使用連鑄圓坯作為原材料。這無(wú)疑是一個(gè)大膽的決定,因?yàn)楫?dāng)時(shí)市面上包括國(guó)外大多數(shù)廠商風(fēng)電主軸軸承都在使用鋼錠或電渣錠作為原料。
“連鑄圓坯材料利用率高,且圓坯大,材料的質(zhì)量一致性、穩(wěn)定性、均勻性都更好。”楊志強(qiáng)介紹,“在世界范圍內(nèi)率先采用這種工藝,對(duì)我們來(lái)說(shuō)是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn),但也是一個(gè)巨大的機(jī)遇?!?/p>
然而,研發(fā)之路并不平坦。為了滿足主軸承鋼高強(qiáng)韌且強(qiáng)度衰減低的特殊要求。實(shí)驗(yàn)室里,反復(fù)開(kāi)展材料性能模擬計(jì)算、迭代驗(yàn)證優(yōu)化成分配比、模擬客戶鍛造及熱處理工藝,不斷摸索最佳成分和工藝參數(shù)。那段時(shí)間,大家?guī)缀跆焯炫菰趯?shí)驗(yàn)室里,解剖樣品,摸索工藝,模擬客戶的工況,為產(chǎn)品生產(chǎn)及客戶應(yīng)用積累了大量數(shù)據(jù)。如何將實(shí)驗(yàn)室研究應(yīng)用于工業(yè)大生產(chǎn)?怎樣才能采用連鑄工藝生產(chǎn)出全新成分體系、高均質(zhì)化的大直徑連鑄圓坯?面對(duì)接踵而來(lái)的難題,為了保障高質(zhì)量鑄坯生產(chǎn),馬鋼團(tuán)隊(duì)隨即開(kāi)展過(guò)熱度、拉速等工藝優(yōu)化,在火熱的連鑄機(jī)旁手持測(cè)溫儀檢測(cè)鑄坯在不同拉矯機(jī)的溫度,為連鑄工藝調(diào)整提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。功夫不負(fù)有心人。2023年7月,馬鋼首批采用連鑄圓坯生產(chǎn)的高品質(zhì)風(fēng)電機(jī)組主軸軸承鋼,順利通過(guò)國(guó)內(nèi)頭部風(fēng)電制造企業(yè)認(rèn)證。
持續(xù)優(yōu)化產(chǎn)品性能創(chuàng)新之路非坦途,逐夢(mèng)攻堅(jiān)不止步。
通過(guò)認(rèn)證后,客戶又向馬鋼團(tuán)隊(duì)提出了新的需求——風(fēng)電機(jī)組在海上等低溫環(huán)境下使用時(shí),需要極高的低溫韌性,相關(guān)材料必須達(dá)到零下40攝氏度的耐低溫標(biāo)準(zhǔn)。面對(duì)新挑戰(zhàn),馬鋼風(fēng)電機(jī)組主軸軸承鋼研發(fā)團(tuán)隊(duì)并沒(méi)有退縮。他們與特鋼生產(chǎn)團(tuán)隊(duì)緊密合作,不斷實(shí)驗(yàn),優(yōu)化夾雜物、提高純凈度、優(yōu)化生產(chǎn)工藝。經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)次的嘗試,終于找到了解決方案,使最終產(chǎn)品的耐低溫性能得到了明顯提升。然而,客戶在應(yīng)用過(guò)程中又發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品韌性存在波動(dòng)。團(tuán)隊(duì)隨即對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)、客戶應(yīng)用全流程關(guān)鍵點(diǎn)精心系統(tǒng)梳理?!拔覀儼l(fā)現(xiàn)新成分體系的大直徑鑄坯直接熱態(tài)退火比緩冷及緩冷后退火的質(zhì)量更好。于是,我們通過(guò)合理優(yōu)化退火的溫度和時(shí)間,消除了低溫韌性波動(dòng)的問(wèn)題,終于達(dá)到了客戶的要求。”楊志強(qiáng)說(shuō)。
開(kāi)弓沒(méi)有回頭箭。即便已經(jīng)通過(guò)客戶認(rèn)證并穩(wěn)定供貨,馬鋼研發(fā)團(tuán)隊(duì)仍然不斷優(yōu)化生產(chǎn)參數(shù)。歷經(jīng)數(shù)輪艱苦攻關(guān),他們又相繼破解了主軸軸承用鋼高韌性和強(qiáng)度衰減難題,攻克了大直徑連鑄坯均質(zhì)化難題,掌握了連鑄工藝生產(chǎn)高強(qiáng)韌高疲勞壽命主軸軸承鋼成分理性設(shè)計(jì)及制造關(guān)鍵技術(shù),并申報(bào)發(fā)明專(zhuān)利4項(xiàng),認(rèn)定技術(shù)秘密3項(xiàng)?!澳壳埃R鋼已躋身國(guó)內(nèi)風(fēng)電主軸軸承鋼重要供應(yīng)商。今年上半年,我們已經(jīng)為高端用戶穩(wěn)定供貨相關(guān)產(chǎn)品5000噸左右?!睏钪緩?qiáng)表示,“未來(lái),我們將繼續(xù)加大研發(fā)力度,為關(guān)鍵材料國(guó)產(chǎn)化貢獻(xiàn)更多馬鋼力量!”
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