3.6万吨黑色金属垂直挤压机成套装备

3.6万吨黑色金属垂直挤压机成套装备

重型挤压技术是发展电力、航空、舰船、兵器等所需高性能、难加工材料的核心技术，长期被美国Wyman-Gordon公司独家垄断。2003年，以师昌绪为组长的中国工程院《发展我国大型锻压装备研究》报告指出：“大型难变形金属挤压机在我国还是一个空白，已经制约了相关武器装备尤其是军用先进航空发动机的发展。”

中国兵器工业集团公司内蒙古北方重工业集团有限公司研发的该项目，以技术创新为手段，突破一系列重大技术难题，建造出世界首台首套3.6万吨应力钢丝缠绕剖分坎合结构垂直挤压机。与长期处于垄断地位的Wyman-Gordon公司3.15万吨垂直挤压机相比，公称吨位高出4500吨；机架结构、液压系统优于国外设备；结构形式与国外相当，但运动质量更小；重量仅为外国设备的54%；造价仅为国外报价的1/3。部级科技成果鉴定评价为：“开创性地运用预应力钢丝缠绕和剖分-坎合技术，成功研制了目前世界上最大的3.6万吨垂直挤压机；形成了预应力钢丝缠绕重型结构的设计、制造与安装施工的完整技术体系，开创了一条重型装备制造的崭新技术路线”、“整体技术水平达到了国际领先。”

高合金钢、高温合金等难变形金属大规格铸锭凝固组织复杂、缺陷多、塑性低，成形温度区间窄，其工艺涉及22个主要工序，高度体系化。项目将成熟技术与润滑、热修磨、除鳞等关键技术创新相结合，建立了独特的工艺体系，形成了具有自主知识产权的工艺规范，实现了重型挤压工艺技术的突破。2009年7月13日，3.6万吨重型挤压生产线热试车一次成功，2010年形成批量生产。

项目取得巨大经济社会效益。在电力用关键材料方面：已生产高端大口径厚壁无缝钢管6.8万吨，实现销售收入16亿元，已成功为三大动力等火电、核电企业广泛应用。P92钢管已成功运用于南通100万千瓦超临界机组四大管道，解决了高端电力管道自主供应这一重大问题，每年为国家节约资金40亿元人民币。在航空用关键材料方面，实现了飞机发动机高压涡轮盘高温粉末合金挤压技术的突破，支撑了多个发动机的研发，其间接经济效益难以估量。在舰船用关键材料方面，开发出了大规格钛合金管材，为解决潜艇高压空气系统材料技术瓶颈提供了强力支撑。

该项目取得发明专利8项，实用新型专利9项，发表论文53篇。

“3.6万吨黑色金属垂直挤压机组的研制”获2012年内蒙古自治区科学技术进步奖一等奖，“3.6万吨垂直挤压工艺及装备”获2014年中国机械工业科学技术奖一等奖，“垂直挤压大口径厚壁无缝钢管制造方法”发明专利荣获内蒙古自治区重大自主知识产权成果。

该项目的成功，实现了大型锻压设备设计制造技术的重大突破和创新，改变了我国重大装备和关键材料受制于人的局面，推动了行业科技进步。