加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合提高大型鑄件自主創(chuàng)新能力
2008-06-10 15:46:28
中國(guó)已是制造大國(guó)，但遠(yuǎn)不是制造強(qiáng)國(guó)。中國(guó)裝備制造業(yè)的突出問(wèn)題是自主創(chuàng)新能力不強(qiáng)，制造技術(shù)基礎(chǔ)薄弱。大型鑄鍛件的質(zhì)量及國(guó)產(chǎn)化問(wèn)題十分嚴(yán)峻。2006年初，曾培炎副總理專(zhuān)門(mén)批示：重大裝備國(guó)產(chǎn)化項(xiàng)目中，大型關(guān)鍵鑄鍛件，依靠進(jìn)口供貨，國(guó)產(chǎn)件能力、質(zhì)量難以滿足要求，已成為重大裝備制造業(yè)發(fā)展的瓶頸，并受制于人。
經(jīng)過(guò)一年多來(lái)的努力奮斗，特大型鑄件科技攻關(guān)，特別是三峽水輪機(jī)葉輪大型鑄件提高自主創(chuàng)新能力等方面已取得突破和進(jìn)展。
市場(chǎng)牽引、企業(yè)主體
市場(chǎng)需求是推動(dòng)裝備制造業(yè)發(fā)展和自主創(chuàng)新能力提高的根本動(dòng)力，要充分發(fā)揮市場(chǎng)牽引作用。
三峽水輪發(fā)電機(jī)組單機(jī)容量為700MW，總裝機(jī)32臺(tái)，其中左岸機(jī)組14臺(tái)、右岸機(jī)組12臺(tái)、地下機(jī)組6臺(tái)。右岸機(jī)組分別由哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司（簡(jiǎn)稱(chēng)哈電）、東方電機(jī)股份有限公司（簡(jiǎn)稱(chēng)東電）、阿爾斯通分別制造4臺(tái)。地下機(jī)組6臺(tái)，由右岸三家制造商分別制造2臺(tái)。現(xiàn)左岸14臺(tái)機(jī)組已全部發(fā)電，右岸12臺(tái)機(jī)組已發(fā)電3臺(tái)，其余機(jī)組正在制造中，哈電、東電已成長(zhǎng)為左岸的國(guó)際招標(biāo)的優(yōu)勝者。但是，作為水輪機(jī)的核心轉(zhuǎn)輪組成部分特大型鑄件上冠、下環(huán)、葉片無(wú)論是左岸還是右岸機(jī)組幾乎全部依賴進(jìn)口。據(jù)預(yù)測(cè)，中國(guó)在建成32臺(tái)，三峽水輪發(fā)電機(jī)組后，還將新建150臺(tái)700MW以上的大型水輪發(fā)電機(jī)組。
隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速增長(zhǎng)和國(guó)際經(jīng)濟(jì)的復(fù)蘇，國(guó)際市場(chǎng)上大型鑄鍛件資源日漸緊缺，價(jià)格飛漲，交貨遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足主機(jī)廠的要求。為了加快大型鑄件國(guó)產(chǎn)化，突破重型裝備制造業(yè)的瓶頸，避免受制于人，國(guó)內(nèi)特大型鑄件主要制造廠商紛紛開(kāi)始加快研制的步伐。因此，除原來(lái)第一重型集團(tuán)公司（一重）、第二重型集團(tuán)公司（二重）等研制單位外，哈電、鞍鋼重型機(jī)械集團(tuán)公司（鞍重）、大連重工重型機(jī)械集團(tuán)公司（大重）及銀川共享鑄鋼公司（共享）在三峽總公司的支持下，自告奮勇，自籌經(jīng)費(fèi)，增添裝備，主動(dòng)承擔(dān)起三峽水輪發(fā)電機(jī)等特大型鑄件的研制任務(wù)。
鞍重在三峽總公司的支持下，沒(méi)有伸手要條件，自己承擔(dān)澆鑄數(shù)百噸重的特大型水輪機(jī)鑄件的風(fēng)險(xiǎn)。鞍重先在試制彭水電站水輪機(jī)上冠、下環(huán)鑄件成功，取得經(jīng)驗(yàn)后，又請(qǐng)專(zhuān)家對(duì)三峽水輪機(jī)葉輪下環(huán)鑄件鑄造工藝方案進(jìn)行評(píng)審。終于試制成功三峽水輪機(jī)葉輪下環(huán)鑄件,并于2007年3月通過(guò)鑒定。
哈電承制的三峽左岸23號(hào)機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片由羅馬尼亞和斯洛文尼亞進(jìn)口，其中斯洛文尼亞的后三片葉片嚴(yán)重脫期達(dá)八個(gè)月，哈電23號(hào)機(jī)2008年發(fā)電目標(biāo)面臨難以實(shí)現(xiàn)的困境。因此，哈電緊急制造三件三峽葉片，研制目標(biāo)及制造技術(shù)水平均超過(guò)羅馬尼亞和斯洛文尼亞制造的葉片。哈電經(jīng)過(guò)十幾爐精煉鋼水的摸索，完全掌握了超純凈鋼水的冶煉技術(shù)。鑄造工藝方法利用哈電已獲得巨型葉片鑄造工藝專(zhuān)利方法進(jìn)行研制。哈電制造的三件三峽葉片于2007年8月通過(guò)鑒定(圖2),成為繼二重、一重后，第三個(gè)成功制造三峽葉片的企業(yè)。
大連重工重型機(jī)械集團(tuán)公司及銀川共享鑄鋼公司等在三峽總公司的支持下也已開(kāi)始試制三峽上冠及葉片鑄件。共享鑄鋼公司試制成功的葉片達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，并于2007年12月通過(guò)鑒定（圖3）。
以上實(shí)例充分地說(shuō)明：企業(yè)是技術(shù)創(chuàng)新的主體，也是提高裝備制造業(yè)自主創(chuàng)新能力的需求主體、投資主體和實(shí)施主體。
更值得一提的是，2007年12月，三峽右岸工程的一個(gè)葉輪在焊接組裝過(guò)程中有一件從斯洛文尼亞進(jìn)口的葉片出現(xiàn)了質(zhì)量事故，嚴(yán)重影響工程進(jìn)度。哈電緊急采用了剛剛試制成功的葉片進(jìn)行更換，才確保了工程進(jìn)度。事故原因現(xiàn)已查明是進(jìn)口葉片的機(jī)械性能沒(méi)有達(dá)到三峽葉片的技術(shù)要求。從以上正、反兩方面的實(shí)例，更進(jìn)一步說(shuō)明：一定要立足自主創(chuàng)新，絕不能盲目依賴國(guó)外。
高校及院所在技術(shù)創(chuàng)新中大有可為
重大裝備的設(shè)計(jì)與制造技術(shù)難度很大、涉及多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域，單靠一個(gè)企業(yè)自身的力量往往是不夠的，應(yīng)該在政府的引導(dǎo)、推動(dòng)下，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)、學(xué)、研之間的緊密聯(lián)合，或進(jìn)一步結(jié)成聯(lián)盟，共同對(duì)重大裝備的共性技術(shù)、關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行攻關(guān)，實(shí)現(xiàn)雙贏或多贏。
我們的體會(huì)：一是科研要面向國(guó)家目標(biāo)，二是科研要有奉獻(xiàn)精神，三是要為企業(yè)提供科學(xué)技術(shù)支撐。
科研要面向國(guó)家目標(biāo)
高等工科院校要將《國(guó)家中長(zhǎng)期科技發(fā)展綱要》中的國(guó)家目標(biāo)，作為科研主攻方向，克服輕視生產(chǎn)實(shí)踐，片面重視論文的傾向。
清華大學(xué)機(jī)械工程系一直以國(guó)家目標(biāo)為科研主攻方向，早在2001年，就協(xié)助二重采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)，優(yōu)化鑄造工藝，試制成功中國(guó)第一件三峽水輪機(jī)葉輪葉片，2004年，又以“交鑰匙工程”方式，從鑄造工藝及模擬仿真兩方面，協(xié)助馬鋼重機(jī)在十個(gè)月內(nèi)，澆鑄成功18片重200余噸的大型軋鋼機(jī)機(jī)架鑄件。項(xiàng)目合作期間，機(jī)械工程系多名教授、副教授帶領(lǐng)研究生先后多次深入現(xiàn)場(chǎng)。該項(xiàng)目的完成使得“馬鋼雙板軋機(jī)工程”提前6個(gè)月投產(chǎn),為馬鋼公司節(jié)省外匯資金約1千萬(wàn)余元。
科研要有奉獻(xiàn)精神
科學(xué)研究是要有奉獻(xiàn)精神的。中國(guó)科學(xué)院金屬研究所李依依院士領(lǐng)導(dǎo)的課題組和筆者領(lǐng)導(dǎo)的課題組以及沈陽(yáng)鑄造研究所等單位的專(zhuān)家在一年多的時(shí)間
