牢牢掌握具有自主知识产权的核心技术,是中国核电企业的“命门”所在。一直以来,东方电气集团所属东方武核激光焊接团队通过自主研发,创新金属反射层智能激光焊接等关键技术,将不可能变为可能,交出了一份“破难题”的自主创新高分答卷。
双联管、半方管作为堆内构件的核心部件,具有数量多、精度要求高等特点。每台民用核电堆内构件有552组双联管、69组半方管。此前,双联管、半方管的焊接只能采用进口设备——真空电子束焊机进行焊接。曾经,东方武核仅有一台从法国进口的真空电子束焊接机。由于长期超负荷运转,焊机运行不稳定,核心部件损坏后需寄往法国进行维修,维修成本高、周期长,成为了制约产品按时履约交付的瓶颈。为保障项目的按期保质交付,东方武核面临两个选择:一是再购买同样型号的进口真空电子束焊机;二是采用国产化焊接设备,自主开发新的焊接工艺,在根本上解决真空电子束焊机设备的“卡脖子”问题。为满足批量化生产需求和高质量发展要求,经过深思熟虑后,2020年10月,东方武核以新制胜,做出一个大胆的决定:用国产设备代替进口设备,突破现有工艺路线,开发高能束激光焊工艺。这在行业中此前尚无先例。
与真空电子束焊接工艺相比,高能束激光焊易出现气孔、裂纹、未焊透等缺陷,工艺开发难度极大。但是,团队人员都清楚,这次不得不背水一战。“遇到看似不可能的任务,任务本身就是最大的动力。”东方武核激光焊接团队成员浦春梅鼓励着队友,也激励着自己。激光焊接团队历经没日没夜的研究分析、反复试验,从参数试验、性能测验、功能验证,再到样件焊接、工艺开发的每一步,都制定了具体详实的方案,进行实时动态跟踪。在经过成千上百次的文献查阅、交流研讨和工艺试验后,高能束激光焊工艺开发初见成效,团队终于焊出了符合要求的焊缝,焊接性能一次性合格。最终,高能束激光焊工艺最终赢得了工艺评审专家的一致认可,与真空电子束焊接相比,效率提升了33%,有效攻克了产能瓶颈,提升了履约能力。面对某重大项目“提前3个月交付”的紧急通知,东方武核认识到,必须肩负起铸造“大国重器”的责任和使命,迎难而上,务期必成。与工期赛跑更是一场技术上的接力跑。堆芯围筒作为核电堆内构件的关键大型部件,也是项目履约的关键,焊接要求高、工作量大,本就紧张的生产周期变得更加困难。东方武核激光焊接团队立下了“军令状”:在不降低质量的前提下将堆芯围筒焊接时间从50个工作日缩短至15个工作日内,全力以赴助力项目履约。这个决定,意味着目标20毫米的厚板需一次性焊透。这在核电设备制造领域没有先例,难度可想而知。激光焊接团队从分析产品关键指标切入,以参数开发、气体保护、焊接工装、模拟仿真等环节为抓手开启接力赛,全面研究激光焊工艺。攻关期间,团队成员们主动放弃休息时间,加班加点进行技术研究、抢夺生产工期。靠着这股子“拼”劲,团队终于焊出了符合要求的焊缝,焊接一次性合格,产品焊接周期从50个工作日超预期缩短为10个工作日,比计划目标还压缩了5个工作日,保障了重大项目的按期交付。
“在核电行业,严谨必须时刻放在第一位。问题发生的概率,只能是零。”回想激光焊工艺开发的那些日子,东方武核焊工苏万志如此感慨道。2022年6月,作为整体堆芯围筒研制项目实验堆焊接实验负责人,为突破核岛主设备行业最大厚度的堆芯围筒激光焊工艺,苏万志带领团队进行模拟件试验。试验前期各项工作进展顺利,而每一项突破背后,都是试验失败与调整方案的反复拉扯。每当团队成员陷入困境,作为试验负责人,苏万志总能鼓起信心,组织成员复盘反思,快速投入新一轮试验,重塑公司上下对激光焊工艺开发的信心。“关关难过关关过,大家还是挺过来了。”苏万志说。2024年2月,武汉连续多日遭遇冻雨天气,寒冷天气对焊接工作正常开展带来不小挑战,而宁德项目金属反射层下部焊接任务迫在眉睫。由于金属反射层结构复杂,焊接过程中需要不断变位,焊接可达性不佳,任务难度极大。苏万志再次站了出来。8条焊缝,每条长达4米,精确度要求极高,他每天以焊枪为针,从早到晚在焊缝间小心翼翼地“穿针引线”。“回想起来,那段时间的压力真的挺大的,但为了质量和安全,我觉得值得。”苏万志回忆道。与苏万志一同作战的,还有年轻的焊接技术骨干杜凡。为了提高效率,杜凡全天跟进现场情况,只为更快解决工艺评定问题,“苏工焊接任务重,年轻人应该多挑担子,及时反馈及时解决,让焊接效率更高。”功夫不负有心人,激光焊团队的全力攻坚收获了丰硕的成果:比原计划提前完工交付,于2024年7月获得湖北省优秀质量管理实践标杆,这一荣誉照亮了激光焊工艺研发的前行之路。目前,东方武核激光焊接工艺已应用于“国家名片”华龙一号堆内构件、“移动核能充电宝”玲龙一号堆内构件、“最强移动电源”华鲲一号堆内构件上。面对发展难题,东方武核以“问”为“题”,以新技术解决新难题,将发展“问号”拉直为发展“惊叹号”,成为东方电气集团内首家获得国家级专精特新重点“小巨人”企业。一道道焊接光芒,是捍卫重器的誓言;一次次火花飞溅,都是智慧与坚韧的交织。未来,东方武核将继续发扬“不怕牺牲、敢于胜利,坚韧不拔、艰苦创业,自主创新、勇攀高峰”的东汽精神,坚定不移践行“技术领先”战略,主动把责任“焊”进每一项产品,为集团公司加快建设世界一流企业筑牢根基。“东汽精神”故事丨“光”耀阿塞拜疆
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