制造万吨级重型设备是一个国家制造能力的标志,涉及设计、制造、运输、安装等诸多技术难题,属于“极端制造”领域。
进口,进口,只有进口!10年前,我国机械制造行业深受大型铸锻件依赖进口之苦:国外企业借机提价,价格一涨再涨,交货期一拖再拖…… 如今,这种整体受制于人的被动局面得到基本扭转。近日,“十一五”国家科技支撑计划重点项目“大型铸锻件制造关键技术与装备研制”通过验收,这标志着我国初步实现了大型铸锻件产业的战略性技术突破和产业突围。
10年持续支持,累计投入科研经费超10亿元,通过十年磨一剑,在多个科技计划的持续支持下,我国系统攻克了核电、水电、火电、船用柴油机等领域亟须的一批大型铸锻件制造关键技术,形成了一系列重大产品,打破了国外垄断。我国大型铸锻件打上了越来越多的“中国造”!
卡脖子之痛:即便买来图纸也造不出来
“十五”以来,随着能源、动力装备快速发展,我国经济对大型铸锻件的需求越来越迫切。但与发达国家相比,我国大型铸锻件在产品品种、质量等级、工艺水平、制造装备等方面存在较大差距,很多产品无法生产,受制于人。
例如,大型船用曲轴是船用柴油机的核心部件,长期以来一直依赖进口。“船等机、机等轴”成为制约我国船舶工业快速发展的瓶颈之一。再如,我国核电设备所需关键大型铸锻件,特别是1000MW核电设备的铸锻件立式平衡机 “国家的引导和牵引非常重要,可以起到四两拨千斤的作用。”李冬茹解释说,大型铸锻件制造生产工艺非常复杂,需要反复试验,如果不成功,生产出来的就是废件,成品率低。由于风险高、成本大,以前很多重型机械企业根本做不起试验,觉得不合算,不愿意啃这种“硬骨头”。科技部、国家发改委等多部门协同联动,围绕产业迫切需求,从工艺入手,以重大工程为依托,以市场应用为目标,保证了我国大型铸锻件产业逐渐突围。
“九五”末期,科技部研究制定了大型铸锻件的宏观发展战略:“十五”初期重点探索攻关一批关键技术点,“十五”末期、“十一五”初期重点攻关个别产品的产业化应用示范,“十一五”期间布局整个产业的全面提升。
为了建设创新型国家,国家中长远科技发展规划制定了16大科技专项,而“3.6万吨黑色金属垂直挤压机及工艺研究”是04专项的重要组织部分,被列为新时期16大标志性装备之一,国家领导人包括李克强副总理、张德江副总理等都给予了高度关注。
10年来,这一战略思路也逐步得到实现:“十五”末期超临界发电机组所需大型铸锻件等一批关键技术得到突破,“十一五”中期,水电机组叶片、超超临界机组转子、大型船用曲轴等个别产品率先实现产业化,直至“十一五”末期和“十二五”初期大型铸锻件产业实现整体突围。
同时,充分利用国家政策引导作用,始终使大型铸锻件的研发紧密依托国家重大工程并面向工程应用,企业有了明确的研发方向,有效缩短了技术研发周期,降低了技术转移难度,促进了企业研发成果迅速转化。
“科技项目部署全面融入了‘工艺+产品+设备一体化’的思想。”一位全程参与“十一五”科技支撑项目实施的专家告诉记者,“在组织大型铸锻件的攻关过程中,始终坚持以企业为技术创新的主体,政产学研用相结合。每个具体的项目都是你中有我,我中有你,企业之间既合作又有竞争。”
此外,围绕国家战略,各项科技计划相互配合,互相补充,协同推进。“十五”以来,国家863计划先后部署了“第三代核电压力容器寿命与可靠性评价关键技术”等一批前沿技术研究任务,为实现产业目标提供前沿技术支持;国家科技攻关计划和支撑计划则部署了“用于三峡电站的大型水轮机组转轮铸件制造技术及工艺开发”等一批产业应用示范任务,围绕产业目标,促使创新产品开发,并逐步提升整个产业的技术水平。“十一五”后期,“高档数控机床与基础制造装备”国家科技重大专项逐步启动,与其他计划相互取长补短,密切配合,在大型铸锻件基础制造装备上给予了大力支持。
360项目建成投产后不仅将为核电设备和60万千瓦以上火力发电设备提供优质充足的装备,从而打破长期依赖进口的不利局面,为推动大口径厚壁特种钢管制造技术的跨越式发展具有重要的经济和社会意义,同时也将成为北方重工和兵器工业集团实现科学发展新的经济增长点。