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(来源:无锡日报)
一家位于惠山区前洲街道西塘村的民营企业,却有着“大国重器”的“身影”。前不久,“奋斗者”号全海深载人潜水器荣获国家科学技术进步奖特等奖,而潜水器外壳的生产商,正是规模不大却身怀绝技的无锡市前洲西塘锻压有限公司(简称西塘锻压)。自从9年前与深潜团队“合作”,这家工厂潜心投入“合金球”的研发生产,攻克深海耐压关键工艺,在成功替代进口的同时,不断为我国深潜事业研发迭代产品。“最近,刚刚交付一个‘球’,将用于数千米的潜水器。”企业负责人刘熹说。
载人潜水器中载人舱球壳是潜水器最核心的部件之一。刘熹说,早期深潜器载人舱外壳多从俄罗斯进口。当时的工艺是外壳由两个半球焊接合拢,每个半球又由多块钛合金板拼焊,一个完整的球体甚至要用到多达12块钛合金板。面多、焊缝多,风险隐患就多,在巨大压力的深海,任何一道焊缝出问题都可能导致前功尽弃。
“能不能整体成形?”西塘锻压提出新思路,与陕西一家企业合作科研攻关,凭借多年在特种材料封头成形领域的经验,团队经过多次试验,最后只用一块钛合金板,就压出了半球。检测结果显示,半球的圆度公差和型面误差均远低于常规水平。这一新工艺让载人球壳不再受制于外国技术,实现了国产化的替代,也为深潜器下潜至上万米深度打下基础。
走进西塘锻压,发现这里并不是“大而全”的巨无霸,而是典型的“小而精”。1985年成立至今,企业已成为国内特种材料封头研究生产和非标冲压件加工的重要生产基地之一,多项成形工艺填补了国内空白。近几年,为国内航天航空、海洋深潜(“蛟龙”号、“深海勇士”号、“奋斗者”号)钛合金载人舱、核电、石油化工等领域提供了大批优质的产品。
2017年“深海勇士”号深潜器的下水,西塘锻压作为深潜器重要部件钛合金载人舱压制供货单位,在业界声名鹊起。此后又相继完成了4500米、11000米钛合金载人球舱的压制。据介绍,继前年生产一个整球、去年生产两个球,今年截至目前,又生产了一个球,前前后后累计生产了十多个半球。
为大国重器做配套,急不得,在西塘锻压车间有一个共识:慢工出细活。仅是压制一个半球,在前期准备充分的基础上,至少也需要一天时间。从加热钛合金板材开始,技术员就时刻盯着炉膛温度,稍有受热不均就可能导致冲压失败。此外,半球的壁厚、圆度以及冲压速度都需要严格控制误差。刘熹表示,只有把误差控制在最小范围内,才能杜绝出现金属疲劳与内部细微裂纹,保证球舱冲压完成后的性能处于最佳,能经受住海底复杂环境的重重考验。
能承接如此精密的任务,离不开扎实的硬件和持续的技改。公司拥有不同吨位的压机,以及燃油反射炉、炉前机械手、自动控温记录仪等成套设备。近几年他们从“油改气项目”开始,从内部挖掘潜力,用节能天然气炉替换了原先的燃油炉,燃料成本大大降低,压机操作系统更新后,用电量下降约20%,智能技术、传感器技术的引入,也让一批老旧设备重新焕发了活力。同时,组建研发团队,在前沿技术上,着眼于近几年国内有色金属和特种材料的引进和开发使用,通过和各大科研院所、国内大型机械制造单位的紧密合作,开发各种有色金属、特种材料的成形和热处理工艺,研发多种配套装备技术。
西塘锻压的产品不仅用于深潜器上,还广泛进入核电、石化和航天航空等高端领域,以及特种设备制造企业,钛合金半球、钛钢复合板封头等产品,支撑着众多重大工程。
“民营企业能参与大国重器生产研制,既是动力也是压力。”刘熹说。从上世纪八十年代集体企业一路走来,从传统制造到深耕锻压细分赛道,定制产品订单纷至沓来,企业始终埋头苦干,成为省高新技术企业和专精特新企业。西塘锻压坚持科技创新,自主研发多项拥有自主知识产权的封头热处理工艺及装置,培育发展了“西塘封头”品牌。尤其是近几年,研发团队和科研院所紧密合作,通过对各种复合材料、特种材料的性能研究和试验,解决了超大型纯钛封头的整体旋压,以及几十种特种材料的成形和热处理难题。
谈及未来发展,刘熹说,企业将继续做精做深,通过数字化手段稳定产品品质,提高生产效率,朝着“高精专”方向走,在特种设备关键零部件领域持续深耕,并让“中国造”锻压产品走向海外市场。
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