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徐工匠人王家聪:突破冷拔技术,让中国液压缸实现“大长薄壁”

徐工 2019-07-26 09:07:06

“轰隆隆——”当挖掘机作业的轰鸣声响起时,澳大利亚皮尔巴拉区的一处工地上也再次进入了热火朝天的状态。在这座临近赤道、炎热干旱、室外温度常年37℃以上的矿区里,一台超大吨位挖掘机已经连续进行了一万小时的无故障作业。用当地矿区设备总监的话说:“中国液压油缸的无故障使用时间,即使一些国际一线产品也未必能达到的,徐工的零部件产品简直就像是我们在中国挖掘出的‘红宝石’!”

 徐工挖掘机

上世纪末,随着国家经济建设的繁荣,市场对吊装设备的吨位需求也越来越大。1991年,那时规模仅有几个车间的徐工液压件便开始着手大型吊装设备配套油缸的研发工作。因为没有先例可循,一个如今看起来很简单的设计问题,在当时的情况下却相当令人头疼。1991年10月25日,油缸在主机上的第一天调试,没想到精心设计的导向结构就出了问题,刺耳的噪声中,液压油大量喷出。

 徐工起重机

1994年,当时号称“亚洲第一吊”的徐工160吨全地面起重机正式进入研制阶段。为了让配套液压缸具备更强的承载能力和更轻的重量,如何解决高强度薄壁缸筒的选材成为了困扰技术团队的头号难题。当时的中国没有能力生产这种冷拔材料。

什么是冷拔技术?徐工液压油缸“冷拔专家”、高级工程师王家聪告诉记者,冷拔技术的原理就跟我们生活中的压面条比较接近,面条通过一次次的挤压,变得越来越紧密,就会变的不容易断,面条就很筋道。钢管在拉长拉薄时,会根据不同的材料性能与规格,匹配不同的冷拔速度,使强度增强30%,现在百吨级以上的液压缸产品都在使用这种高强度的薄壁油缸。

徐工液压的冷拔技术可谓一项“黑科技”,曾主持制定了相关国家标准。王家聪说,由于国内基础工艺技术匮乏,中国以前做不出这种大吨位的起重机很大一部分的原因是因为材料这一块满足不了需求,做不出这么高的强度。同样的强度下,我们的产品又重又笨,厚度达14毫米,而国外先进国家只有其一半。

王家聪在检查冷拔生产线运行情况

2006年,起重机发展遇到一个关键的瓶颈,也为冷拔管的应用提供了良好的发展机遇。大吨位起重机一直都是国外垄断的,国内最大吨位起重机只能够生产到100吨级,再大吨位的起重机就无法解决油缸材料加工问题。大吨位起重机油缸需要的是高强度超长薄壁材料。王家聪说,如果引进同样一套制造技术,价格惊人不说,还无法确保国内的热轧管坯料能够满足洋设备使用。

为破解这种困局,徐工液压的研发团队用了13年的时间,经过无数次试验,针对我国热轧管企业设备状况,挑选出满足起重机油缸的热轧管产品;针对起重机油缸的高强度材料需求,联合国内大型钢管企业,开发出适合冷拔的高强度新材料,满足了徐工1600吨超大吨位起重机使用要求,打破了一直以来被行业巨头把控的冷拔机密参数的核心技术。这其中,“冷拔专家”王家聪带领科研团队攻克了材料研究和冷拔技术两项难题。

液压油缸作为工程机械的关键执行元件,其需要的高强度长行程薄壁缸筒,最有效的方法就是通过冷拔技术对钢管拉长摊薄。徐工自主建设的冷拔线,经过两次冷拔,最大冷拔长度可达18米,不仅可满足徐工所有大吨位起重机油缸的制造需求,还可对超大吨位挖掘机薄壁油缸实现自制,极大地解决冷拔管生产的瓶颈,彻底克服对外部市场的依赖。

 通过冷拔技术对钢管拉长摊薄

为了更好地满足工程机械油缸材料需求,“冷拔专家”王家聪带领团队已经研发出各种性能的材料,满足起重机、挖掘机装载机等不同工况需要。新材料具有优良的焊接性能,良好的冲击韧性,可以很好地满足工程机械各种复杂工况要求,提高油缸的可靠性,保证徐工的液压油缸技术领先用不毁。

经国家质量监督检验检疫总局、国家标准化管理委员会批准,由徐工液压件有限公司“冷拔专家”王家聪带领团队主持起草的GB/T 32957—2016《液压和气动系统设备用冷拔或冷轧精密内径无缝钢管》国家标准已于2017年7月1日开始实施。该标准规定了液压和气动系统设备用冷拔或冷轧精密内径无缝钢管的分类和技术要求等方面内容,适用于内径尺寸25mm~500mm的液压和气动系统设备用冷拔或冷轧精密内径无缝钢管。该标准填补了我国在液压和气动系统设备用冷拔或冷轧精密内径无缝钢管领域的空白,其水平为国际先进水平。

 王家聪带领团队主持起草的国家标准已开始实施

通过近30年在油缸材料方面的精耕细作,“冷拔专家”王家聪带领团队通过多年的现场跟踪,找到了影响冷拔钢管质量的芯杆位置,正在引领国内油缸材料发展;而要助力徐工走向国际,实现世界前五前三,王家聪说,在产品轻量化及新材料研究方面,还有很多的路要走。

标签: 徐工
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