铸梦大国重器——记中国机械总院集团沈阳铸造研究所有限公司轻合金团队

2025-06-09 08:38:30 来源: 点击数:

科技日报记者 刘园园

前不久,在海南商业航天发射场,千帆星座第五批组网卫星以“一箭十八星”的方式顺利升空,成功进入预定轨道。

这批卫星所采用的低轨卫星用铝合金主板部件,出自“国家卓越工程师团队”——中国机械总院集团沈阳铸造研究所有限公司(以下简称“沈铸所”)高端装备轻合金铸造技术科技创新团队(以下简称“轻合金团队”)。

从浩渺无垠的太空,到关乎国计民生的清洁能源,再到纵横交错的轨道交通……这支团队用匠心铸就的关键部件被用在多个大国重器上,助力“中国创造”实现顶天、立地、入海。

为白鹤滩“心脏”铸叶片

今年3月10日,世界坝体最高的抽水蓄能电站——江苏句容抽水蓄能电站3号机组正式并网发电。我国长三角地区再添一座大型清洁“调节器”。

这座抽水蓄能电站机组采用的水轮机导叶铸件,由沈铸所轻合金团队研制。相关铸造技术的突破,源于团队在白鹤滩水电站“心脏”——全球首台百万千瓦级水轮发电机组三维叶片铸造攻关中取得的成果。

“叶片的毛坯重16吨、宽5.5米、高3米多,最厚处有300毫米,最薄处有50毫米。”中国机械总院集团首席科学家、沈铸所轻合金团队负责人娄延春说,“因为叶片尺寸已经达到材料极限,必须用特殊工艺才能将它铸造出来。”

娄延春告诉记者,承担这项研制任务时,沈铸所轻合金团队面临巨大挑战。传统砂型铸造工艺在冶金纯净度和尺寸成形精度方面存在局限,难以满足叶片铸件的技术要求。

沈铸所轻合金团队成员宋照伟回忆,为攻克这一难题,团队尝试了多种方法,却始终未能满足技术要求,一时间大家都很沮丧。

“不要畏惧困难,我们有这么多年的技术积累,只要认真思考,一天解决一个小问题,肯定能把它拿下。”娄延春给大家鼓劲。

随后,娄延春把被褥搬进厂区的办公室,吃住在一线,同团队成员一起解决实验中遇到的难题。通过不懈努力,沈铸所轻合金团队利用自主研发的“电渣熔铸+热模压”复合成形技术,铸造出三维叶片并将其应用于白鹤滩水电站。这一技术突破不仅解决了巨型水轮机叶片的制造难题,更助力我国重大水电装备实现领跑全球的跨越式发展。

改写教科书上的“不适合”

走进沈铸所的精密铸造车间,一组翼展1.8米的钛合金镂空结构件正在进行最后的检测。其内部100多组交错的金属通道,仿佛密密麻麻的“金属血管”。这种结构曾在教科书上被明确标注为“不适合铸造工艺”,但是工程偏偏需要这种结构,而且要求通过铸造完成。

“这是国家重大工程急需的,我们不仅要做出来,而且要做得好。”沈铸所党委书记谢华生说。

爱拼才会赢,已深深刻在沈铸所轻合金团队成员的基因之中。凭借这种精神,他们研制的钛合金精密铸件以硬核实力“出圈”,在多个国家重大工程中发挥重要作用。

几年前,沈铸所轻合金团队得知,某国家重大航空工程的关键叶轮铸件历经两年研制仍未成功。“我们主动找上门,希望承担这个项目,并承诺质量不合格不要钱。”谢华生回忆道,沈铸所轻合金团队接下项目后,通过“极限攻关”,只用40多天就研制出样品。

后来,谢华生拖着轮轴变形的拉杆箱来到北京,走进产品论证会现场。箱内68斤重的钛合金叶轮样品赢得在座专家肯定,并一次通过审核设计要求。

从此,沈铸所与这项国家重大航空工程结下“不解之缘”,成为其核心供应商之一。

“多年来,大型钛合金精密铸造技术一直被西方国家封锁,一定程度上制约了我国高端装备的发展。”沈铸所副总经理赵军说。

为改变受制于人的局面,沈铸所轻合金团队联合国内优势单位协同攻关,先后突破多项行业难题,成功研制出一台3吨级钛合金真空自耗凝壳炉。迄今,它仍是亚洲最大的钛合金铸造装备。

“目前,沈铸所已经建成我国最大的钛合金铸造基地,研制的钛合金先进铸造技术与产品被用在我国多个重大工程上。”赵军介绍。

淬炼卓越团队之“魂”

在沈铸所的钛合金熔铸车间,由轻合金团队在上世纪60年代研制的我国第一台钛合金自耗凝壳熔铸炉,至今仍然能够运转使用。

“这台设备历经六十余载岁月洗礼,仍能高精度运转。和它一样,沈铸所轻合金团队多年来坚守初心,面向我国重要领域高端装备需求,奋战在高端钛合金铸造技术研发一线。”赵军说,团队之所以能取得如今的成绩,关键在于一直传承优秀的团队文化并形成了人才培养传统。

“传帮带传统,让我们团队不惧任何挑战,一路攻坚克难。”赵军总结道,在科研攻关中,资深科研人员以身作则、不计得失;骨干科研人员承上启下、冲锋在前;年轻科研人员好学不倦、干劲十足。

不仅如此,沈铸所还不断探索具有自身特色的人才培养和晋升制度,持续打造国内一流的高端装备铸造技术人才高地。

沈铸所副总经理徐爽介绍,2013年起,沈铸所开始探索建立“岗位标准化”制度。这项制度把所有岗位分成十类,每一类分成不同级别,每一类每一级都有不同的岗位标准任职资格。

“我们每两年为员工重新定岗定级,如果员工符合晋级资格就升级,连续两年考核不合格就降级。”徐爽说。

宋照伟获得硕士学位后,便留在沈铸所工作。如今,他担任高端装备铸造技术全国重点实验室管理办公室主任。

回望十几年的工作历程,宋照伟感慨万千。“科技创新从来不是单打独斗,而是一场志同道合者携手共进的壮阔征途。我们将国家使命化作前行的火炬,以忘我的热忱全身心投入科研工作,摒弃个人得失,心往一处想,劲往一处使。在科研攻坚的漫漫长路上,大家相互鼓励、彼此成就。”宋照伟说。

责任编辑:许茜

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