文 | 白楊
在黑龍江省齊齊哈爾市富拉爾基區(qū)的中國(guó)一重鍛造車間內(nèi),火紅的鋼錠在萬(wàn)噸水壓機(jī)的鍛壓下迸發(fā)出灼目的火花……
這里是總書記贊譽(yù)過(guò)的“中國(guó)制造業(yè)第一重地”,誕生過(guò)中國(guó)裝備制造業(yè)的數(shù)百項(xiàng)第一,也是中國(guó)核電自主化進(jìn)程中一場(chǎng)“極限突圍”的起點(diǎn)。
百萬(wàn)千瓦級(jí)核電機(jī)組常規(guī)島整鍛低壓轉(zhuǎn)子是最引人矚目的產(chǎn)品之一。從依賴進(jìn)口到全球領(lǐng)先,中國(guó)一重多年來(lái)攻克了超大鋼錠冶煉、晶粒細(xì)化、材料均勻性控制等世界級(jí)難題,將百萬(wàn)千瓦級(jí)核電轉(zhuǎn)子鍛件價(jià)格降低75%,國(guó)產(chǎn)化率從0提升至100%。這根轉(zhuǎn)子的誕生,不僅打破了國(guó)外技術(shù)壟斷,更成為保障國(guó)家能源安全、推動(dòng)高端裝備產(chǎn)業(yè)鏈升級(jí)的“國(guó)之重器”。
攻堅(jiān):突破技術(shù)壁壘
在核電站中,常規(guī)島整鍛低壓轉(zhuǎn)子是核心部件,負(fù)責(zé)將核能產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,再驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能。其性能直接關(guān)系到整個(gè)核電系統(tǒng)的安全與效率。
這種轉(zhuǎn)子材質(zhì)為30Cr2Ni4MoV特種鋼,是世界上已知鍛件截面最大、毛坯最大、技術(shù)要求最高的產(chǎn)品。它需要滿足在每分鐘1500轉(zhuǎn)的高速運(yùn)轉(zhuǎn)條件下,承受高溫、高壓和巨大離心力的極端工況。其加工精度要求極為苛刻,公差僅0.015毫米,相當(dāng)于一根頭發(fā)絲直徑的1/5。對(duì)于重達(dá)百噸的龐然大物而言,這樣的精度要求堪稱奇跡。
核電轉(zhuǎn)子作為核電機(jī)組的“心臟”,需承受高溫、高壓及復(fù)雜應(yīng)力,其制造工藝堪稱熱加工領(lǐng)域的巔峰。當(dāng)時(shí),全球僅少數(shù)國(guó)家掌握其制造技術(shù),單根進(jìn)口價(jià)高達(dá)8000萬(wàn)元至1億元,且供貨周期長(zhǎng)、技術(shù)封鎖嚴(yán)密。
為徹底擺脫受制于人的局面,2009年,中國(guó)一重主動(dòng)承擔(dān)起整鍛低壓轉(zhuǎn)子自主研制的重任,立志用國(guó)產(chǎn)鍛件撐起中國(guó)核電的脊梁。為此,中國(guó)一重組建了多專業(yè)協(xié)同的專項(xiàng)攻關(guān)團(tuán)隊(duì),依托已有的電站鍛件技術(shù)基礎(chǔ)和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),與國(guó)內(nèi)科研院所聯(lián)合開(kāi)展工藝基礎(chǔ)研究。
超大鋼錠的純凈度控制、鍛造過(guò)程中晶粒細(xì)化難題、20多米長(zhǎng)工件的精密加工、精度誤差需控制在毫米級(jí)、材料均勻性控制……技術(shù)團(tuán)隊(duì)面臨著一系列世界級(jí)挑戰(zhàn)。
“為了把控材料均勻性,科研團(tuán)隊(duì)甚至不惜剖開(kāi)價(jià)值數(shù)千萬(wàn)的鍛件,用顯微鏡逐層分析金相組織,反復(fù)調(diào)整冶煉、鍛造參數(shù)?!敝袊?guó)一重集團(tuán)科技與數(shù)字化部部長(zhǎng)鄭新毅回憶道。
2010年12月,中國(guó)一重承制的紅沿河核電站1號(hào)機(jī)組核反應(yīng)堆壓力容器完工發(fā)運(yùn),標(biāo)志著我國(guó)百萬(wàn)千瓦級(jí)核島主設(shè)備首次實(shí)現(xiàn)完全國(guó)產(chǎn)化。在研制過(guò)程中,一重人進(jìn)行了大量試驗(yàn)和工藝評(píng)定,先后攻克了大型厚壁鍛件壓實(shí)、淬透、細(xì)化晶粒及均質(zhì)性、一體化接管段成形鍛造、馬鞍形接管段焊接、中子通量管孔加工等技術(shù)難關(guān),創(chuàng)造了我國(guó)核電裝備制造史上的多項(xiàng)第一。
2012年8月,中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)在中國(guó)第一重型機(jī)械集團(tuán)公司組織召開(kāi)中國(guó)一重核電常規(guī)島整鍛低壓轉(zhuǎn)子鍛件新產(chǎn)品鑒定會(huì)。由12位專家組成的鑒定委員會(huì)聽(tīng)取了課題匯報(bào),考察了制造現(xiàn)場(chǎng),經(jīng)過(guò)充分質(zhì)詢討論,認(rèn)為:中國(guó)一重研制的核電常規(guī)島超大整鍛低壓轉(zhuǎn)子是當(dāng)時(shí)世界上鋼錠最大(600噸)、鍛件毛坯最重(323噸)、截面尺寸最大(φ2.79米×11.43米)、技術(shù)要求最高的實(shí)心鍛件,是代表熱加工綜合技術(shù)最高水平的產(chǎn)品,鍛件表面和中心等各部的性能均勻,強(qiáng)韌性優(yōu),滿足合同要求,產(chǎn)品性能指標(biāo)和主要核心技術(shù)居國(guó)際領(lǐng)先水平,生產(chǎn)裝備、質(zhì)保體系都能滿足核電設(shè)備批量生產(chǎn)的要求,一致同意通過(guò)新產(chǎn)品鑒定。
在中國(guó)一重突破技術(shù)壁壘的過(guò)程中,工匠精神發(fā)揮了重要作用。劉伯鳴團(tuán)隊(duì)是中國(guó)一重152個(gè)6類創(chuàng)新工作室唯一從事鍛造工序的重要攻堅(jiān)團(tuán)隊(duì)。
該團(tuán)隊(duì)立項(xiàng)課題百余項(xiàng),為公司節(jié)約成本近億元,先后創(chuàng)造53種鍛造方法,開(kāi)發(fā)41項(xiàng)鍛造技術(shù),攻克核電、石化裝備鍛造難關(guān)103項(xiàng),填補(bǔ)國(guó)內(nèi)行業(yè)空白50多項(xiàng)。
攀登:從突破到批量生產(chǎn)
“沒(méi)有百萬(wàn)千瓦整鍛低壓轉(zhuǎn)子,以及一重做鍛件的大型產(chǎn)能提升,就不會(huì)有中國(guó)核電的大發(fā)展?!敝袊?guó)一重核電石化副總經(jīng)理孟祥東回憶道,當(dāng)更多“卡脖子”清單轉(zhuǎn)化為“攻堅(jiān)榜單”,當(dāng)“突圍精神”融入中國(guó)制造的血液,這些“破壁者”的新征程,正在重塑中國(guó)高端裝備的全球坐標(biāo)。
2019年7月8日,經(jīng)黑龍江省機(jī)械工程學(xué)會(huì)鑒定委員會(huì)認(rèn)定,由中國(guó)一重研制的“海陽(yáng)4號(hào)1000兆瓦級(jí)核電機(jī)組常規(guī)島整鍛低壓轉(zhuǎn)子國(guó)產(chǎn)化成套鍛件”產(chǎn)品具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。歷經(jīng)苦心鉆研,中國(guó)一重進(jìn)一步鞏固國(guó)產(chǎn)化成果,尤其在熱加工工藝技術(shù)上取得了重大突破。
在福建福清核電站的常規(guī)島內(nèi),一根長(zhǎng)約16米的銀色轉(zhuǎn)子正在飛速旋轉(zhuǎn)。這個(gè)被稱為“華龍之心”的龐然大物,每小時(shí)可輸出百萬(wàn)度電能,足夠一座中型城市用電需求。它的誕生,標(biāo)志著中國(guó)核電裝備徹底擺脫了“分段焊接”的舊時(shí)代,邁入整體鍛造的新紀(jì)元。
技術(shù)的突破,迅速轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)話語(yǔ)權(quán)。
技術(shù)突破帶來(lái)的不僅是性能飛躍,并且一步步延伸至民用領(lǐng)域。如今,這項(xiàng)“硬核”技術(shù)已走進(jìn)全國(guó)40余座核電站。華龍一號(hào)福清機(jī)組年發(fā)電超100億度,國(guó)產(chǎn)轉(zhuǎn)子實(shí)現(xiàn)安全高效運(yùn)行;國(guó)和一號(hào)榮成項(xiàng)目年供電量滿足千萬(wàn)級(jí)人口需求。
2025年5月7日,中國(guó)一重與哈電汽輪機(jī)舉行了批量化百萬(wàn)千瓦等級(jí)核電機(jī)組常規(guī)島整鍛低壓轉(zhuǎn)子簽約儀式。這次簽約的轉(zhuǎn)子鍛件將應(yīng)用于哈電汽輪機(jī)承建的第三代核電機(jī)組。
這意味著中國(guó)一重成功實(shí)現(xiàn)了從“突破”到“成熟”再到“批量供應(yīng)”的跨越,進(jìn)一步夯實(shí)了我國(guó)核電裝備“自主可控、安全可靠”的產(chǎn)業(yè)鏈基礎(chǔ)。
重器之光照亮制造強(qiáng)國(guó)路
國(guó)產(chǎn)轉(zhuǎn)子的橫空出世,激活了中國(guó)核電產(chǎn)業(yè)鏈的“一池春水”。其深遠(yuǎn)的影響在于定價(jià)權(quán)重塑,一組數(shù)據(jù)印證著這場(chǎng)變革的深度:轉(zhuǎn)子單根進(jìn)口價(jià)高達(dá)8000萬(wàn)元至1億元,國(guó)產(chǎn)化后價(jià)格節(jié)省75%;國(guó)際市場(chǎng)標(biāo)價(jià)20萬(wàn)美元/噸的高端石化容器,如今“一重制造”僅需7萬(wàn)元/噸……曾經(jīng)被外企把持的“技術(shù)黑箱”,正轉(zhuǎn)化為中國(guó)高端裝備的“標(biāo)準(zhǔn)高地”。
社會(huì)效益同樣可圈可點(diǎn)?!把b備強(qiáng)國(guó)的意義,不僅在于技術(shù)突破,更在于用創(chuàng)新成果造福人類?!编嵭乱惚硎尽T谟∧崆嗌焦I(yè)園,中國(guó)技術(shù)助力當(dāng)?shù)劓嚨V資源綠色開(kāi)發(fā),創(chuàng)造大量就業(yè)崗位。
“一根轉(zhuǎn)子”鑿穿的不僅是技術(shù)壁壘,更是中國(guó)制造的心理屏障。從被迫接受“天價(jià)勒索”到制定國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),從依賴進(jìn)口圖紙到輸出中國(guó)方案,這條突圍之路印證著“核心技術(shù)自主化”的深刻內(nèi)涵。
正如黨的二十大報(bào)告所指出的:“堅(jiān)持創(chuàng)新在我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)全局中的核心地位?!碑?dāng)中國(guó)一重的萬(wàn)噸水壓機(jī)落下鍛擊,鍛打的是鋼鐵的筋骨,更是一個(gè)制造強(qiáng)國(guó)自主創(chuàng)新的決心。這根轉(zhuǎn)動(dòng)的鋼軸,正以雷霆萬(wàn)鈞之力,推動(dòng)著中國(guó)裝備制造業(yè)邁向更廣闊的天地。
(注:文中部分?jǐn)?shù)據(jù)與結(jié)論來(lái)自企業(yè)披露及公開(kāi)資料;涉及認(rèn)證稱號(hào)、價(jià)格與應(yīng)用范圍等信息,以最新官方發(fā)布為準(zhǔn)。)

