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“巨无霸”模锻压机——四川安装打造C919背后的国之重器
专栏:工程快讯
发布日期:2023-08-05
阅读量:492
作者:四川安装

(通讯员  任东峰)8月4日,两架国产大型客机C919首次开启“双机商业运营”,同日共同执行“上海虹桥—成都天府”航线。

中国商飞今年6月发布的数据显示,C919已累计获得30余家客户1061架订单,C919将进入量产阶段。作为机身锻压的关键装备,中国二重8万吨模锻压机再一次进入大众视野。

关山虽难越 素履以往

巨型模锻压机是衡量一个国家工业实力和军工能力的重要标志。此前,世界锻造等级最高的模锻压机为7.5万吨。8万吨模锻压机的建成,解决了我国大型模锻件受制于人的困境,其锻造能力达到世界先进水平。

它的万钧之力正来自复杂的液压系统。2011年1月,四川安装承接模锻压机液压系统管道、设备安装工程。相当于为模锻压机装载“心脏系统”,注入核心动力。

这是史无前例的高、精、尖、难、新工程。就连安装专业最普通、最成熟的焊接技术,也成为了一项全新的挑战。液压系统管道中高压、超高压管道的管壁为大厚度钢材,最厚可达80mm,是一般焊接中钢材厚度的4-5倍。厚度规格差别较大,最薄只有12mm,焊接标准不一。而且管道钢材是为该设备专门研制开发的特殊钢材,为全国首创。施工人员对钢材进行测试后发现,这类钢材焊接接头淬硬倾向大,焊接性差,极易出现裂纹,一般的焊接工艺无法满足要求。其中仅高压管道总长就超2千米、重量超430吨,建设规模为同类型设备最大。要达到整体焊缝一级合格,难度可想而知。

多技巧融合 出师首捷

要完成这一历史重任,不管是材料难度还是规模体量,都无先例可供借鉴。从焊接方法选择、焊材焊机选择、焊接工艺、焊接环境到焊接过程管理,每个环节都需要严格把控,丝毫不能马虎。四川安装结合相关标准和国际焊接标准,经过多次论证,最终确定了管道安装专项施工方案,工艺流程多达17道。

但在初期焊接过程中,就遇到了多项挑战。在焊条的选择上,经过多方比对,项目人员首先将目光聚焦在857Cr焊条,但在实际操作中,它的脆弱性太大,无法达到母材的基本性能。项目人员不得不重新选择焊条。经多次调整试验后,757Ni焊条才被最终确定下来。

全自动焊接是提高工效和合格率最有效的手段,也是项目团队首先想到的焊接方式。但放眼全球,市面上根本没有能够适用于这类特殊材质的自动焊接机。项目人员不得不选择手工焊。相比自动焊接,手工焊的自动化和标准化程度都会略逊一筹。但在实际操作中,优秀的焊工们打破了这一刻板印象,实现了高质量焊接。面对大厚度特殊材料,项目人员选用多层、多道焊接工艺,焊接过程中根据实际情况调整焊机电流,以保证焊接质量。在多项技术的完美配合下,首批焊接的焊口一次合格率高达98.5%。

遇阻不气馁 终破楼兰

但后续施工并不一帆风顺。经检测,第二批焊条的焊接焊缝气孔密集度超标。但是经过仔细检查,影响焊接质量的焊接环境、空气流动、焊机电流、搭接头等客观因素都没有问题,焊工的操作也不存在任何纰漏。这让几名优秀的焊工犯了难。他们各自重新试验,调整焊材粗细、加长焊条烘烤时长,调整焊机电流,对各关键环节都做了改良优化,但问题依然存在。这让所有人都“抓狂”。

项目团队多方寻找焊接、探伤、力学等方面的专家,进行研讨论证,最终才确认了问题所在:本工程管道的厚度远超探伤标准所适用的厚度,多层气孔影像叠加导致探伤检测超标,但实际气孔密度远低于检测数据。为了进一步验证焊接质量,项目人员对焊缝进行逐层解剖,并对探伤数据超标严重的焊缝位置取样,进行冲击、弯曲和抗拉等多项力学试验。结果显示,即使是焊接工艺更差、探伤结果最差的位置,其焊接质量也非常过硬。试验中,即使母材断裂,其焊缝处仍然毫发无损。焊接质量一次性合格。

2012年4月,工程建造完成,调试生产。2013年4月正式投产,使中国成为拥有世界最高等级模锻装备的国家。在该项工程建设中,四川安装建设团队攻克了多项安装技术难题,为这个“巨无霸”设备的“心脏系统”组装和激活贡献了强大的技术支撑。四川安装在该工程建设中荣获30CrMn焊接省级工法、C形板二级翻转工装实用新型专利等技术成果,荣获中国安装协会科学技术进步特等奖。

据悉,四川安装于1958年10月便参与中国二重建设,在二重厂早期建设中攻坚克难,在生产车间和生产设备建设中攻克了诸多难关,积累了丰富的建设经验。如今,8万吨模锻压机已成为我国国产大飞机、大型燃气轮机锻件、多种型号军机锻件的重要生产装备,进一步彰显了四川安装人在国之重器建设中善打胜仗、使命必达的优良作风。

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