徐工新聞

【徐工匠人】王家聰:突破冷拔技術,讓中國液壓缸實現“大長薄壁”


《徐教授實驗室》冷拔專題片


“轟隆隆——”當挖掘機作業的轟鳴聲響起時,澳大利亞皮爾巴拉區的一處工地上也再次進入了熱火朝天的狀態。在這座臨近赤道、炎熱干旱、室外溫度常年37℃以上的礦區里,一臺超大噸位挖掘機已經連續進行了一萬小時的無故障作業。用當地礦區設備總監的話說:“中國液壓油缸的無故障使用時間,即使一些國際一線產品也未必能達到的,徐工的零部件產品簡直就像是我們在中國挖掘出的‘紅寶石’!”



上世紀末,隨著國家經濟建設的繁榮,市場對吊裝設備的噸位需求也越來越大。1991年,那時規模僅有幾個車間的徐工液壓件便開始著手大型吊裝設備配套油缸的研發工作。因為沒有先例可循,一個如今看起來很簡單的設計問題,在當時的情況下卻相當令人頭疼。1991年10月25日,油缸在主機上的第一天調試,沒想到精心設計的導向結構就出了問題,刺耳的噪聲中,液壓油大量噴出。



1994年,當時號稱“亞洲第一吊”的徐工160噸全地面起重機正式進入研制階段。為了讓配套液壓缸具備更強的承載能力和更輕的重量,如何解決高強度薄壁缸筒的選材成為了困擾技術團隊的頭號難題。當時的中國沒有能力生產這種冷拔材料。


什么是冷拔技術?徐工液壓油缸“冷拔專家”、高級工程師王家聰告訴記者,冷拔技術的原理就跟我們生活中的壓面條比較接近,面條通過一次次的擠壓,變得越來越緊密,就會變的不容易斷,面條就很筋道。鋼管在拉長拉薄時,會根據不同的材料性能與規格,匹配不同的冷拔速度,使強度增強30%,現在百噸級以上的液壓缸產品都在使用這種高強度的薄壁油缸。



徐工液壓的冷拔技術可謂一項“黑科技”,曾主持制定了相關國家標準。王家聰說,由于國內基礎工藝技術匱乏,中國以前做不出這種大噸位的起重機很大一部分的原因是因為材料這一塊滿足不了需求,做不出這么高的強度。同樣的強度下,我們的產品又重又笨,厚度達14毫米,而國外先進國家只有其一半。


王家聰在檢查冷拔生產線運行情況


2006年,起重機發展遇到一個關鍵的瓶頸,也為冷拔管的應用提供了良好的發展機遇。大噸位起重機一直都是國外壟斷的,國內最大噸位起重機只能夠生產到100噸級,再大噸位的起重機就無法解決油缸材料加工問題。大噸位起重機油缸需要的是高強度超長薄壁材料。王家聰說,如果引進同樣一套制造技術,價格驚人不說,還無法確保國內的熱軋管坯料能夠滿足洋設備使用。



為破解這種困局,徐工液壓的研發團隊用了13年的時間,經過無數次試驗,針對我國熱軋管企業設備狀況,挑選出滿足起重機油缸的熱軋管產品;針對起重機油缸的高強度材料需求,聯合國內大型鋼管企業,開發出適合冷拔的高強度新材料,滿足了徐工1600噸超大噸位起重機使用要求,打破了一直以來被行業巨頭把控的冷拔機密參數的核心技術。這其中,“冷拔專家”王家聰帶領科研團隊攻克了材料研究和冷拔技術兩項難題。



液壓油缸作為工程機械的關鍵執行元件,其需要的高強度長行程薄壁缸筒,最有效的方法就是通過冷拔技術對鋼管拉長攤薄。徐工自主建設的冷拔線,經過兩次冷拔,最大冷拔長度可達18米,不僅可滿足徐工所有大噸位起重機油缸的制造需求,還可對超大噸位挖掘機薄壁油缸實現自制,極大地解決冷拔管生產的瓶頸,徹底克服對外部市場的依賴。



為了更好地滿足工程機械油缸材料需求,“冷拔專家”王家聰帶領團隊已經研發出各種性能的材料,滿足起重機、挖掘機、裝載機等不同工況需要。新材料具有優良的焊接性能,良好的沖擊韌性,可以很好地滿足工程機械各種復雜工況要求,提高油缸的可靠性,保證徐工的液壓油缸技術領先用不毀。



經國家質量監督檢驗檢疫總局、國家標準化管理委員會批準,由徐工液壓件有限公司“冷拔專家”王家聰帶領團隊主持起草的GB/T 32957—2016《液壓和氣動系統設備用冷拔或冷軋精密內徑無縫鋼管》國家標準已于2017年7月1日開始實施。該標準規定了液壓和氣動系統設備用冷拔或冷軋精密內徑無縫鋼管的分類和技術要求等方面內容,適用于內徑尺寸25mm~500mm的液壓和氣動系統設備用冷拔或冷軋精密內徑無縫鋼管。該標準填補了我國在液壓和氣動系統設備用冷拔或冷軋精密內徑無縫鋼管領域的空白,其水平為國際先進水平。



通過近30年在油缸材料方面的精耕細作,“冷拔專家”王家聰帶領團隊通過多年的現場跟蹤,找到了影響冷拔鋼管質量的芯桿位置,正在引領國內油缸材料發展;而要助力徐工走向國際,實現世界前五前三,王家聰說,在產品輕量化及新材料研究方面,還有很多的路要走。



(來源:中國徐州網-徐州日報)



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