□文/本報記者 桑蕾 杜清玉 攝/本報記者 劉心楊
在工信部公布的第八批制造業(yè)單項冠軍名單中,東北輕合金有限責任公司(以下簡稱東輕)再次榜上有名。這是東輕第三次獲得單項冠軍,也是全國首家獲得三個單項冠軍的企業(yè)。
東輕何以能夠連續(xù)獲此殊榮?日前,記者走進東輕,聽科研人員講述“冠軍”背后的故事。
中厚板廠智能化生產(chǎn)場景。
百煉成鋼 “稀土合金”技術(shù)升級
都說東輕是“祖國的銀色支柱”,這家建設(shè)于“一五”期間的老廠,是新中國第一家鋁鎂加工企業(yè)。擁有近百項專利和1200余項專有技術(shù)訣竅的東輕,一直在為神舟、嫦娥、天宮和天舟做材料供應。
20世紀初期,國外開始添加鈧元素制成稀土合金,使材料在減重的同時能夠承受極端溫度。2006年,東輕開始研發(fā),成為國內(nèi)首家對其開展工業(yè)化研究的企業(yè)。東輕技術(shù)質(zhì)量中心主管工程師路麗英就是研發(fā)團隊中的一員。
添加的比例是關(guān)鍵,在研發(fā)過程中需要反復試驗?!皬耐读祥_始到鑄錠成型,順利的情況下需要將近24小時,我們的科研團隊也需要一直跟著工人師傅們在現(xiàn)場?!甭符愑⒄f,每次試驗都充滿期待,但當幾十次、上百次試驗失敗后,每一段從分廠到辦公室的路都是她的“療傷旅途”。
屢戰(zhàn)屢敗,屢敗屢戰(zhàn)。這話不是文字游戲,而是責任和勇氣?!皼]時間傷感,每次失敗后,走在回去的路上都會忍不住流眼淚,然后回到辦公室再從頭開始?!甭符愑⒄f。
功夫不負有心人。2009年,東輕研發(fā)的稀土合金實現(xiàn)批產(chǎn)生產(chǎn),較航天領(lǐng)域使用的傳統(tǒng)合金擁有更加優(yōu)異的綜合性能,尤其是屈服強度提高了70%~80%?!斑@就像是在寒冬臘月,我們穿著厚重的軍大衣御寒,現(xiàn)在技術(shù)升級,我們只需穿一件輕薄的羽絨服就夠了?!甭符愑⒄f。
中厚板廠。
破繭成蝶 “20米板材”工藝突破
2007年,我國對C919國產(chǎn)大飛機正式立項,對鎂鋁合金材料提出高強、高韌的新要求,不久后,東輕承接了這一研發(fā)和生產(chǎn)任務。
中國鋁業(yè)集團首席工程師任偉才說,那時候東輕制作的材料最大規(guī)格8米,任務要求長度達到20米,大規(guī)格板材需要足夠大的鋁合金錠坯,而以往東輕錠坯厚度為300毫米,寬度為1.3米,新的板材錠坯厚度要增加到500毫米,寬度要達到1.6米,需要工序全面升級。
任偉才是該項目負責人,即使過了10余年,他依然清晰記得眾人圍在鑄造生產(chǎn)線周邊,一遍遍鑄錠的場景:東輕將研發(fā)、生產(chǎn)各環(huán)節(jié)的一流研發(fā)人員和工人師傅都匯聚到這一項目上來,可謂盡銳出戰(zhàn)。每次試驗,東輕的領(lǐng)導都會來到車間督戰(zhàn),壓力如爐火一樣熾熱地燒在每個東輕人的心頭。
從最基礎(chǔ)的材料成分研究開始,東輕人為了找到能夠?qū)崿F(xiàn)高強、高韌平衡的最佳組合,他們對元素含量進行了無數(shù)次的調(diào)整和試驗,每一次調(diào)整都需要大量的試驗驗證。從合金成分的設(shè)計到制造工藝匹配再到熱處理調(diào)控,經(jīng)過幾十次工業(yè)試驗后,他們通過精確控制合金成分和優(yōu)化熱處理工藝,成功破解了高強、高韌這一特性難題。
雖然有了配方,但生產(chǎn)工藝卻又遇難題。
鋁鎂合金鑄錠,邊澆筑邊用冷水冷卻,這是東輕從蘇聯(lián)專家那里學來的工藝,已經(jīng)沿用五六十年,可是這傳統(tǒng)工藝最多只能鑄造到1米多長就開裂了,鑄錠成型徹底難住了大家。
2011年,高校技術(shù)團隊的加入為東輕的科研人員帶來了一種新理念——采用擋水裝置讓鑄錠逐漸冷卻。
這種與傳統(tǒng)鑄錠理念完全相反的操作并不容易被接受。由于擋水裝置不好操作,每天要反復擦拭工具,非常麻煩,一時間反對聲浪四起。任偉才鼓勵大家說:“這個操作理論上是可行的,國外也有成功的案例,我們要試試這個新理念、新方法。”
然而在試驗中,新工藝并沒有一次成功,幸好團隊及時發(fā)現(xiàn)裝置存在的問題并進行了調(diào)整,最終,通過一周的反復試驗,厚500毫米、長4米、寬1.6米的鋁合金錠坯成功出爐,研發(fā)取得了突破性進展?!澳强墒钱敃r國內(nèi)第一塊這么大尺寸的錠坯,也是首次應用擋水板技術(shù)取得的成果。”任偉才驕傲地說,所有工作人員都圍在鑄錠周圍拍照,不禁感嘆道:“對于前沿技術(shù)要敢于嘗試?!?/p>
智能數(shù)控。
逆風執(zhí)炬 “創(chuàng)新突破”高端制造
2012年,象征著東輕新工藝新能力的中厚板廠建成,投資10余億元的全新進口生產(chǎn)線成為東輕的“新門面”。
此時,為大飛機研發(fā)的新材料已經(jīng)進入軋制階段,正是中厚板廠大顯神威的時候,軋制厚500毫米、長4米、寬1.6米的鋁合金錠坯,要求軋機軋輥的軋制力均勻分布,新生產(chǎn)線還沒完成過這樣的任務。
“外國工程師說,從來沒有軋過這么厚的板材。”
“如果沒成功,再把軋機弄壞了,損失可就太大了?!?/p>
中厚板廠的主管們紛紛表示擔憂,但任偉才很有信心。
主抓這一項目的東輕副總呂新宇對任偉才說:“如果能把大家說服,就按你說的來?!比蝹ゲ艤蕚浜肞PT,向大家講授強變形理念:通過大壓下量、高應變速率的軋制工藝,使金屬材料在軋制過程中發(fā)生劇烈塑性變形,從而細化晶粒、改善材料組織性能。按照新生產(chǎn)線的能力,絕對可以做到。
數(shù)智化控制中心。
雖然現(xiàn)場沒有反對聲,但眾人的疑慮并沒有消除。在這種壓力下,任偉才還是按動了軋機按鈕。
正因為有了敢想敢試的這股勁頭,如今的東輕中厚板廠可以生產(chǎn)從8毫米到200毫米厚,最大寬幅可以達到3.7米的全合金系產(chǎn)品。東輕三次獲得單項冠軍的產(chǎn)品均出自這里。
站在中厚板廠轟鳴的軋機旁,回想起當年的故事,任偉才說:“這不僅是東輕的勝利,更是中國高端材料發(fā)展的里程碑。從神舟飛天到C919翱翔,從傳統(tǒng)工藝的桎梏到國際前沿技術(shù)的突破,東輕人用一次次‘從零到一’的豪賭,書寫了中國制造的硬核答卷?!?/p>
如今,東輕的車間里依舊燈火通明,科研團隊的目光已投向更遠的星辰大海——第六代航空合金、深海裝備材料、新能源領(lǐng)域應用……這條路注定荊棘密布,但正如路麗英常說的:“哭過之后,我們只會跑得更快?!?/p>