山東能源輕合金公司新材料研發團隊工作紀實
2021年08月12日 9:29 7558次瀏覽 來源： 中國有色金屬報 分類： 鋁資訊
從無到有，從“和諧號”動車型材到“復興號”高鐵型材，這是山能人逐夢“中國速度”，科技創新、大步前行的生動寫照；從有到精，從長安街天橋到崇文門天橋，這是山能人探索“中國廣度”，孜孜不倦、勉力探索以鋁代鋼的有力實踐；從精到強，從船舶材料到航空內裝，這是山能人追求“中國高度”，勇于攀登、百折不撓的鮮活證明。在兼具速度、廣度、高度的背后，是山東能源輕合金公司（以下簡稱“山能”）實施“研發+產業”雙輪驅動、筑牢新材料產業基石的華麗蛻變，更是山能新材料研發團隊的“硬核力量”。
山能新材料研發團隊由32人組成，其中大學以上學歷30人，高級工程師以上職稱20人，平均年齡36歲，目前承擔國家重點研發計劃3項、省部級科研項目計劃3項；授權專利27項；主持參與制定國家及行業標準93項；榮獲中國有色金屬工業科學技術獎一等獎、中國機械工業科學技術獎一等獎、陜西省科學技術獎二等獎、全國有色金屬標準化技術委員會技術標準優秀獎一等獎等39項科技獎勵。
在短短幾年內，新材料研發團隊研發出了中國第一個標準動車組810mm超大斷面型材、單跨最大鋁合金桁架天橋、全球跨度最大曲面穹頂結構鋁型材等。一次次的技術突破，為山能公司沖刺“中國一流 世界先進”，提供了智慧動能。
不畏艱難
打破國外技術封鎖
時速600公里高速磁浮列車是科技部“十三五”國家重點研發計劃重點專項，作為試驗車鋁型材獨家研制單位，山能研發團隊承擔了這項任務。
項目時間短、任務重、壓力大，個別基礎材料“卡脖子”，高速磁浮列車鋁型材的每一項技術難題的攻克幾乎都是國內首例。團隊長期深入研究發現，高速磁浮列車相較于“復興號”標準動車，型材壁厚更薄，強度和剛度更高，尺寸精度要求更嚴；與此同時，國外材料技術封鎖十分嚴密，具有參考價值的資料少之又少。
“國外能做的，我們一樣能做到!”為此，團隊成員連續召開了十余次技術可行性研討會，決定創新工藝、自主設計大規格異形模具和專用工裝。經過近3個月的籌備，首次試模終于到來。試模當天，第一支型材從擠壓機中順利擠出，但在場的所有團隊成員卻沒有雀躍——經過檢驗，有幾個尺寸超出公差。
“不行，我們再試！”在頑強的斗志和忘我的努力下，經過近100噸鑄錠投入、100余次模具修理、49次上機試模、14個晝夜的連續奮戰，項目終于取得突破，順利擠壓成型并通過檢驗。這是國內首次實現該鋁型材擠壓成型，公司成為全球繼美鋁之后第二家掌握此項技術的企業。
這種對所有技術難題和質量問題說“不”的勇氣，如一粒種子在創新發展的土壤中生根發芽，成為山能新材料科研工作者爭創一流的求勝基因。
開拓創新
開辟輕量化新領域
鋁是地殼中含量最豐富的資源，具有輕盈、耐腐蝕等諸多特性，尤其是特種鋁合金代替鋼鐵進行輕量化，可減重25%以上。在北京市長安街東單、崇文門天橋的改造項目中，設計改造的橋梁要求部分采用全鋁結構，這次改造也成為建筑建材領域鋁合金替代鋼材的一次全新探索。
山能新材料研發團隊憑借自身技術優勢和可行性產品生產方案，在多家競爭者中脫穎而出。但事情遠沒有“比著葫蘆畫瓢”那樣簡單。接到訂單后，團隊成員立即召開研討會，決心：“要干就干精品，要做就做最好”。他們結合現有產品生產經驗，詳細討論技術工藝改進方案，針對橋梁主體結構采用6系高強鋁合金、淬火敏感性強等現狀，優化合金成分，通過提高硅、鎂等中間合金配比、離線淬火大壁厚型材等方式，取得了抗拉強度等性能指標比產品標準要求提升10%的優異成績。
完成了強度及性能要求，新材料研發團隊又面臨著產品整體拼裝尺寸精控的新課題。團隊成員集思廣益，決定采用扭轉矯直機機頭的方式解決型材扭擰。由于沒有相關經驗及歷史數據參考，面對上百公斤的型材，團隊只能一點點調整角度、一次次優化位置、一遍遍測量尺寸精度，并經過反復實驗，根據型材拉伸出的不同數據，制定出一套切實可行的解決方案。
汗水換來了回報，山能新材料研發團隊參與研發生產的北京東單天橋項目，全長58米、寬度3.85米、單跨跨徑52米，成為中國國內單跨最大的鋁合金桁架天橋。
該項目的成功實施，填補了鋁合金天橋市場的空白，拓寬了輕合金產品市場，提高了企業知名度，為生產高強度大結構鋁型材積累了豐富經驗，為鋁加工產品向建筑建材領域進一步延展創造了成功案例。
勇立潮頭
沖鋒科研新高地
2020年，山能公司承擔了國家重點新材料研發項目——生產研發目前世界規格最大、壁厚最薄的異形無縫管材。對新材料研發團隊來說，這既是莫大的榮譽，也是對技術研發能力的極大挑戰。
時逢新冠肺炎疫情暴發，又面臨技術研發難度極大以及工藝、設備、工裝要求均為國際首次的挑戰，團隊成員頂住壓力、迎難而上，利用互聯網電話召開視頻會議，對模具設計、鑄錠成分研究試制、異形無縫管擠壓等難點和阻點進行分析研究，在歷時近1個月后，終于商討出了第一手方案。在研發過程中，面對擠壓力大，擠壓時間長，鑄錠重量成了試制工序的“攔路虎”，技術難度超出了團隊想象。第一根鑄錠在1.5萬噸的壓力下，足足擠壓了4個多小時，擠壓機艱難地喘息著，發出“吱吱吱”的響聲。
“肯定是哪里出了問題，立即停止擠壓，做悶車處理。”經過幾十次的點動放行之后，1噸多重的鑄錠從擠壓筒內取了出來。在場的團隊成員第一時間檢查工裝，測量尺寸，每一個細節都不愿放過。原來，活動擠壓墊的工作帶長度與模具不配適，造成悶車。于是，團隊立即把模具下機，按照工作帶長度進行了修改加工，進一步解決管材流速、設備對中、穿孔針偏心等問題，終于實現鑄錠試制成功。
路漫漫其修遠兮，創新永無止步。山能研發團隊將以一往無前的奮斗姿態、風雨無阻的精神狀態，在深海、深地、深空、深藍領域書寫新的“山能速度”，向著偉大復興夢想不斷前進！（米超）
責任編輯：于璐
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