江西寶順昌超合金股份有限公司新建成的智能車(chē)間內，5000噸快鍛機正吞吐著(zhù)鎳錠；在機械臂精準翻轉間，航空發(fā)動(dòng)機環(huán)件毛坯漸顯雛形?？粗?zhù)控制屏上跳動(dòng)的壓力參數，公司副總經(jīng)理李春江告訴記者：“幾年前，公司連進(jìn)口材料的檢測標準完整版都沒(méi)有，如今已能為大國重器配套核心材料?！?/p>
寶順昌位于江西省新余高新區，是一家專(zhuān)注鎳基合金、高溫合金等特種材料研發(fā)生產(chǎn)的國家級高新技術(shù)企業(yè)?！敖陙?lái)，公司依靠自主創(chuàng )新，擁有真空感應爐熔煉至鍛造加工的全流程生產(chǎn)線(xiàn)，成為高端裝備制造業(yè)關(guān)鍵性基礎材料的重要生產(chǎn)研發(fā)基地?！崩畲航f(shuō)。
技術(shù)攻堅
走進(jìn)寶順昌展廳，各種各樣的合金產(chǎn)品映入眼簾：應用于超臨界電站鍋爐的耐高壓管材、核電設備的高性能鍛件、石化新能源設備的耐腐蝕部件……寶順昌副總工程師秦孝華指著(zhù)其中兩塊合金材料介紹：“一個(gè)是打破國外壟斷的鎳基合金，另一個(gè)是攻克核心技術(shù)的核用特種不銹鋼材料，它們承載著(zhù)高端制造的兩次關(guān)鍵跨越?！?/p>
創(chuàng )新突破需要深厚的技術(shù)積累。2021年夏天，某公司超深水項目遭遇材料困局?！皣夤烫峁┑逆嚮辖疱懠回浿芷陂L(cháng)達12個(gè)月，但工程需嚴守時(shí)間節點(diǎn)，不能放慢進(jìn)度，項目面臨3億多元違約風(fēng)險?！鼻匦⑷A說(shuō)，“項目部找到公司提出具體要求后，研發(fā)人員一頭扎進(jìn)實(shí)驗室，用8個(gè)月時(shí)間攻克純凈熔煉技術(shù)，研發(fā)出屈服強度達450兆帕的國產(chǎn)鎳基合金，將深海流量計關(guān)鍵部件壽命提升3倍，打破國外在該材料領(lǐng)域的技術(shù)壟斷?！?/p>
記者在恒溫實(shí)驗室見(jiàn)到鎳基合金樣品：直徑28厘米的法蘭光潔如鏡，側面刻著(zhù)追溯碼。經(jīng)電子顯微鏡放大千倍后，看到其表面晶粒均勻鋪展?！斑@是我們獨創(chuàng )的‘雙聯(lián)精煉’工藝結晶，有效提高了夾雜物水平，降低了鋼中氣體含量，有害元素總和僅為進(jìn)口產(chǎn)品的三分之一?！鼻匦⑷A說(shuō)，“國外掌握相關(guān)技術(shù)的企業(yè)說(shuō)我們3年都不可能做出合格品，我們還不到一年就成功了，產(chǎn)品耐腐蝕性比進(jìn)口產(chǎn)品高3倍以上，強度也超過(guò)標準指標23%?！?/p>
精加工車(chē)間內，操作工啟動(dòng)五軸聯(lián)動(dòng)機床，切削直徑1.2米的鎳基合金鍛件?！斑M(jìn)口材料每噸80萬(wàn)元，我們的價(jià)格還不到進(jìn)口材料的一半，并且加工效率提升15%?！鼻匦⑷A說(shuō)，第3批“爭氣合金”如今已裝備南海20余座采油樹(shù)，年節約維護費超6000萬(wàn)元。
目前，鎳基合金材料主要應用于航空航天、海洋工程、石化裝備等領(lǐng)域，相關(guān)國內領(lǐng)先技術(shù)每年為公司帶來(lái)超過(guò)5000萬(wàn)元收入。
拓展應用
瞄準高端裝備材料領(lǐng)域，寶順昌不斷加大研發(fā)力度，推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步，開(kāi)發(fā)具有競爭力的新材料，拓展多領(lǐng)域應用場(chǎng)景。
需求是創(chuàng )新的動(dòng)力。2023年，寶順昌承接某公司乏燃料運輸容器用材料的研發(fā)工作?！胺θ剂鲜呛四芾眠^(guò)程中產(chǎn)生的放射性廢物，具有高放射性、高毒性和釋熱等特性。乏燃料運輸容器是保障乏燃料安全運輸的關(guān)鍵設備，其材料性能直接影響容器的安全性和可靠性?！鼻匦⑷A說(shuō)，要研發(fā)出相關(guān)材料，對公司來(lái)說(shuō)是一個(gè)巨大挑戰。
研發(fā)從來(lái)不是坦途，過(guò)程充滿(mǎn)艱辛?！坝幸淮?，精鍛環(huán)節監控突然報警，局部溫差導致形變超0.5毫米?！睂氻槻a(chǎn)部長(cháng)解書(shū)涵說(shuō)，當時(shí)價(jià)值300萬(wàn)元的鍛件瀕臨報廢，研發(fā)團隊緊急啟用液氮梯度降溫方案，6名技術(shù)員輪班操控液氮噴槍給800攝氏度鍛件降溫，溫度上下波動(dòng)不能超過(guò)5攝氏度。連續奮戰72小時(shí)后，鍛件平整度達0.1mm/㎡，確保其高質(zhì)量、高精度。
經(jīng)過(guò)反復試制，耐心攻克一個(gè)又一個(gè)難題，研發(fā)人員成功開(kāi)發(fā)出乏燃料運輸容器用不銹鋼材料并小量中試，技術(shù)達國內領(lǐng)先水平。
在此基礎上，寶順昌積極開(kāi)展大型號乏燃料運輸容器用鍛件和板材關(guān)鍵技術(shù)熟化與工程化研究，為產(chǎn)品規?；a(chǎn)進(jìn)行技術(shù)儲備。
實(shí)驗室里，經(jīng)過(guò)改良的鍛件在進(jìn)行零下40攝氏度低溫沖擊試驗。秦孝華介紹，這種材料要承受200噸載荷和400攝氏度高溫，過(guò)去完全依賴(lài)進(jìn)口。公司研發(fā)團隊獨創(chuàng )“真空雙聯(lián)精煉”工藝，將材料氫含量控制在1.8ppm（百萬(wàn)分之一），從根本上杜絕氫脆風(fēng)險，穩定性也較進(jìn)口產(chǎn)品提升15%，而價(jià)格僅為進(jìn)口產(chǎn)品的60%。
創(chuàng )新能力提升有賴(lài)于持續的研發(fā)投入與高水平的人才隊伍。近3年，寶順昌研發(fā)投入逐年增長(cháng)，2024年研發(fā)經(jīng)費占營(yíng)業(yè)收入比重超5%。公司建設省級企業(yè)技術(shù)中心，打造一支國內高溫合金領(lǐng)域頂尖研發(fā)團隊，并積極與高校院所開(kāi)展產(chǎn)學(xué)研合作，攻克技術(shù)難題，推動(dòng)科技成果轉化。目前，公司獲得28項授權發(fā)明專(zhuān)利、23項實(shí)用新型專(zhuān)利。
前瞻布局
寶順昌會(huì )議室墻上，懸掛著(zhù)一幅特殊的產(chǎn)業(yè)地圖。寶順昌總經(jīng)理施軍介紹：“我們在新余高新區規劃了三大產(chǎn)業(yè)板塊：東部是高端熔煉基地，中部是精密鍛造中心，西部是正在建設的深加工產(chǎn)業(yè)園?！?/p>
前瞻性布局如今已初顯成效：能源裝備領(lǐng)域，公司研發(fā)的新能源合金鍛件在國內市場(chǎng)占據一定份額；化工領(lǐng)域，耐蝕合金產(chǎn)品成功應用于多個(gè)石化項目，新一代耐蝕合金進(jìn)入中試階段，有望打破國外企業(yè)在高端市場(chǎng)的壟斷地位。
在新建成的模鍛車(chē)間，6300噸電動(dòng)螺旋壓力機正加工一個(gè)直徑2米的法蘭，整個(gè)過(guò)程中只有兩名操作員在控制室監控數據。機械臂自動(dòng)完成上料、定位、鍛壓等工序，每3分鐘就能初鍛一件產(chǎn)品。
“這是我們打造的智能化生產(chǎn)線(xiàn)，關(guān)鍵設備全部實(shí)現數字化控制?！苯鈺?shū)涵介紹，通過(guò)應用數智系統，引入能耗監測系統和制造執行系統（MES），公司實(shí)現三大突破：生產(chǎn)數據實(shí)時(shí)采集，產(chǎn)品全生命周期可追溯；設備利用率提升至85%，高于行業(yè)平均水平15個(gè)百分點(diǎn)；產(chǎn)品一次合格率達98.5%，每年可節約成本1500萬(wàn)元。如今，公司生產(chǎn)過(guò)程透明化、數據化，產(chǎn)品質(zhì)量和交付效率大幅提升，實(shí)現降本增效。
“我們不僅要做產(chǎn)品，更要建生態(tài)?！闭驹谏潮P(pán)前，施軍描繪著(zhù)公司發(fā)展藍圖：“未來(lái)2年，我們將投資10億元，建設年產(chǎn)萬(wàn)噸級的高端合金材料生產(chǎn)基地，打造集研發(fā)、生產(chǎn)、檢測、服務(wù)于一體的全產(chǎn)業(yè)鏈平臺，向著(zhù)‘全球高端特種合金材料領(lǐng)域的頭部企業(yè)’目標不斷努力?！保ń?jīng)濟日報記者 劉 興）
