馬鋼輪軸研發(fā)團(tuán)隊(duì)堅(jiān)持“四化”導(dǎo)向，強(qiáng)化算賬經(jīng)營(yíng)和精益研發(fā)，瞄準(zhǔn)車輪、車軸熱處理產(chǎn)能瓶頸，大施技術(shù)創(chuàng)新手段，實(shí)現(xiàn)了攻關(guān)新突破，譜寫出一曲輪軸高效化生產(chǎn)的技術(shù)創(chuàng)新之歌。
車輪熱處理效率提升10%
馬鋼車輪年產(chǎn)設(shè)計(jì)能力為70萬(wàn)件。2023年達(dá)到60萬(wàn)件，創(chuàng)造有史以來(lái)的最好成績(jī)。車輪產(chǎn)能以最普通的840mm直徑貨車輪計(jì)算，而實(shí)際生產(chǎn)包括直徑915/970/1050/1250mm等眾多產(chǎn)品，且其他工藝較貨車輪也復(fù)雜很多，尤其是熱處理工序，當(dāng)生產(chǎn)直徑大于1000mm的產(chǎn)品時(shí)，效率明顯降低，導(dǎo)致其產(chǎn)能低于軋鋼工序，造成軋制毛坯時(shí)的堆料，影響了車輪產(chǎn)能。
如何提高車輪熱處理產(chǎn)能，優(yōu)先考慮縮短加熱時(shí)間，但是這存在技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。如果處理不好，就會(huì)造成原始軋態(tài)組織無(wú)法消除，導(dǎo)致質(zhì)量不符合標(biāo)準(zhǔn)。
一邊是年產(chǎn)60萬(wàn)件的目標(biāo)重?fù)?dān)，一邊是可能存在的風(fēng)險(xiǎn)。如何破局？馬鋼交材與馬鋼技術(shù)中心成立車輪熱處理專項(xiàng)攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，科學(xué)謀劃，精益設(shè)計(jì)，毅然選擇了前者。
“同樣一件車輪放在1000℃的爐子里和放到800℃的爐子里，要加熱到800℃，前者更快，但風(fēng)險(xiǎn)是前者會(huì)出現(xiàn)加熱超溫。如果通過(guò)調(diào)整加熱溫度和時(shí)間，則完全可使在避免風(fēng)險(xiǎn)。”技術(shù)中心車輪研究所首席研究員趙海介紹。
研發(fā)團(tuán)隊(duì)開(kāi)展加熱爐加熱方式靶向攻關(guān)。溫度必須低于材料的晶粒粗化溫度！
為了摸清不同材質(zhì)車輪的粗化溫度，攻關(guān)人員針對(duì)美標(biāo)產(chǎn)品、歐標(biāo)產(chǎn)品、鐵標(biāo)產(chǎn)品等不同產(chǎn)品，開(kāi)展了系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)，逐一檢測(cè)出粗化溫度明確工藝關(guān)鍵控制點(diǎn)。加熱溫度訂好了，加熱時(shí)間怎么設(shè)計(jì)？研發(fā)團(tuán)隊(duì)采用黑匣子測(cè)溫技術(shù)，一遍一遍試，從一小時(shí)、半小時(shí)、十分鐘、五分鐘，控制時(shí)間越來(lái)越精確。
通過(guò)協(xié)同高效攻關(guān)，熱處理加熱時(shí)間降低約半小時(shí)，熱處理效率提升10%，產(chǎn)能提升5%。
車軸噸鋼能耗降低170元
馬鋼車軸產(chǎn)線產(chǎn)能設(shè)計(jì)約4萬(wàn)件，投產(chǎn)以來(lái)，85%以上車軸熱處理工藝為“正火+回火”，“兩次正火+回火”工藝。
車軸通過(guò)懸掛式連續(xù)熱處理爐進(jìn)行熱處理，車軸按預(yù)定“節(jié)拍”連續(xù)經(jīng)過(guò)正火加熱爐、冷卻室、回火爐。“節(jié)拍”決定熱處理總時(shí)間，從而決定熱處理能耗。
然而近年，隨著市場(chǎng)對(duì)馬鋼高端車軸產(chǎn)品的青睞，車軸產(chǎn)能放量，及節(jié)能降耗“綠色化”生產(chǎn)對(duì)“節(jié)拍提速”提出了新的迫切要求，攻克“節(jié)拍”瓶頸勢(shì)在必行！
馬鋼交材與馬鋼技術(shù)中心“一拍即合”，組成車軸熱處理聯(lián)合攻關(guān)組，開(kāi)展全工藝全時(shí)段工藝攻關(guān)。
“以往采用的經(jīng)驗(yàn)方法進(jìn)行熱處理工藝設(shè)計(jì)，根據(jù)車軸規(guī)格不同熱處理節(jié)拍設(shè)定為8~10min加熱、冷卻、回火時(shí)間明顯過(guò)剩，“節(jié)拍”過(guò)慢會(huì)導(dǎo)致熱處理時(shí)間長(zhǎng)、能耗高；要設(shè)計(jì)科學(xué)精準(zhǔn)的熱處理制度，必須從產(chǎn)品特性和工藝系統(tǒng)研究?！奔夹g(shù)中心車輪研究所主任研究員于文壇介紹。
聯(lián)合攻關(guān)團(tuán)隊(duì)基于車軸相變進(jìn)程和裝備特點(diǎn)，對(duì)車軸徑向、軸向性能、組織、成分分布分析，確定了影響性能均勻性的關(guān)鍵影響因素，通過(guò)實(shí)物車軸在線“黑匣子”測(cè)試，確認(rèn)加熱、冷卻過(guò)程的相變結(jié)束時(shí)間，結(jié)合工藝-性能關(guān)系研究結(jié)果，優(yōu)化了車軸熱處理工藝。
攻關(guān)組進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)性驗(yàn)證以及實(shí)驗(yàn)室正火、回火保溫時(shí)間對(duì)車軸組織性能的影響規(guī)律研究，驗(yàn)證了優(yōu)化車軸熱處理工藝的可行性、可靠性，最終實(shí)現(xiàn)了全規(guī)格車軸熱處理節(jié)拍的統(tǒng)一。
在此基礎(chǔ)上，攻關(guān)組構(gòu)建了極致高效的生產(chǎn)工藝體系，形成了車軸熱處理“節(jié)拍”縮短控制技術(shù)、車軸熱處理“節(jié)拍”統(tǒng)一控制技術(shù)、車軸通體性能均勻性控制技術(shù)、車軸“路徑轉(zhuǎn)換優(yōu)化”技術(shù)。
通過(guò)熱處理工藝技術(shù)攻關(guān)，車軸噸鋼能耗直接降低了170元，性能一次檢驗(yàn)合格率提高13.57%。