大家有沒有琢磨過?全世界都叫我們“基建狂魔”,真就只是會修橋鋪路、挖洞蓋樓嗎?
其實(shí)真正的厲害藏在看不見的地方。前些年搞地下隧道,盾構(gòu)機(jī)核心部件得靠進(jìn)口,人家卡脖子我們就停工。
如今,41噸重的“中國心”橫空出世,打破壟斷還延續(xù)千年工匠精神。這事兒怎么成的?
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這“大塊頭”的制造比繡花還難
地下搞建設(shè),不管是修地鐵還是穿山嶺,都離不開盾構(gòu)機(jī)。這東西新聞里常見,像個巨型的地下掘進(jìn)器。我們國家造盾構(gòu)機(jī)早就不是難題,甚至已經(jīng)賣到了全世界。
可關(guān)鍵問題在核心部件上,盾構(gòu)機(jī)的主軸承,這東西長期以來都是我們的心病。
這部件到底難搞到什么程度?這顆主軸承直徑8米,重量41噸,裝在盾構(gòu)機(jī)刀盤后面。
它得帶著幾十噸重的刀盤旋轉(zhuǎn)切削巖石,還要承受巨大壓力。工作時的軸向受力,相當(dāng)于2500頭成年亞洲象同時踩在上面。
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更關(guān)鍵的是,盾構(gòu)機(jī)一旦開進(jìn)地下,就只能往前推,沒法后退。要是主軸承在地下幾百米深處壞了,根本沒法維修,整個工程就得徹底癱瘓。損失,都是按億來算的。
所以,這東西對材料純凈度、耐磨性和使用壽命的要求,高到了極致。以前,這種級別的軸承,我們只能找德國、日本買。人家開高價(jià),我們得受著;人家發(fā)貨慢,我們得等著。這種脖子被人掐著的滋味實(shí)在太難受。
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給鋼鐵做分子級手術(shù)實(shí)現(xiàn)“逆襲”
買著憋屈,那就自己造。
要啃下這塊硬骨頭,中科院金屬研究所的李殿中、李依依團(tuán)隊(duì)站了出來。他們想到了一個關(guān)鍵點(diǎn):我們中國稀土多啊。稀土被稱為“工業(yè)維生素”,往鋼里加一點(diǎn),就能大幅提升性能。
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但這里有個大難題。稀土的性子太烈,往鋼水里加的時候,很容易堵塞澆口。而且加進(jìn)去后,鋼材性能極不穩(wěn)定,時好時壞。這么多年來,稀土鋼的研究在工業(yè)界一直是冷門,沒人覺得這條路能走通。
可我們的科研團(tuán)隊(duì)偏不信這個邪。他們花了十幾年時間,一點(diǎn)點(diǎn)排查,最后終于找到了問題的根源——氧含量。
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原來,稀土里的氧如果控制不好,就是雜質(zhì),控制好了,就能發(fā)揮大作用。團(tuán)隊(duì)研發(fā)出一套“低氧稀土鋼”技術(shù),通俗點(diǎn)說,就是給鋼鐵做了一場“分子級手術(shù)”,把氧含量控制到了極低水平。
效果有多驚艷?用這種技術(shù)造出的稀土軸承鋼,拉壓疲勞壽命提高了40多倍,滾動接觸疲勞壽命提升了40%。有了這個核心技術(shù),我們就有了制造超級主軸承的底氣。這不僅是材料領(lǐng)域的突破,更把我們國家的資源優(yōu)勢,實(shí)實(shí)在在變成了技術(shù)優(yōu)勢。
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從“單打獨(dú)斗”到“群狼戰(zhàn)術(shù)”的壓迫感
有了好材料,還得有好手藝。要把41噸重的鋼環(huán)加工到微米級精度,難度不亞于在一粒米上雕刻清明上河圖。
這絕不是某一家工廠或某一個實(shí)驗(yàn)室能單獨(dú)搞定的。這是典型的“新型舉國體制”下的協(xié)同作戰(zhàn)。
2020年,中科院啟動專項(xiàng)攻關(guān)。參與的不是一家單位,而是7家頂尖科研院所,加上20多家骨干企業(yè),組團(tuán)攻克難關(guān)。
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大家分工明確,各司其職。搞材料的負(fù)責(zé)煉鋼,搞設(shè)計(jì)的負(fù)責(zé)畫圖紙,搞加工的負(fù)責(zé)精準(zhǔn)切削,搞潤滑的負(fù)責(zé)研發(fā)專用油脂。就像一組精密的齒輪,環(huán)環(huán)相扣,無縫銜接。
以前,我們制造一級大型滾子,就是軸承里的圓柱體部件,精度一直不夠,因?yàn)檫M(jìn)口設(shè)備有技術(shù)限制。我們的團(tuán)隊(duì)聯(lián)合企業(yè)一起攻關(guān),最終造出了直徑100毫米以上的一級滾子,精度直接拉滿。
這就是中國制造最厲害的地方。只要需要攻克某個技術(shù)堡壘,就能迅速調(diào)動最強(qiáng)資源,打通從原材料到成品的整條產(chǎn)業(yè)鏈。這種體系化的作戰(zhàn)能力,才是讓競爭對手真正感到壓力的關(guān)鍵。
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最終,這臺直徑8米的主軸承,各項(xiàng)指標(biāo)都能和進(jìn)口產(chǎn)品抗衡,部分指標(biāo)甚至更優(yōu)。從這以后,我們的超級盾構(gòu)機(jī),從里到外,連一顆螺絲釘都是“中國造”。
從青銅神樹到鋼鐵巨獸的三千年回響
這顆“心臟”的誕生地是在四川德陽。
這地方可不一般。回溯三千年,就在德陽廣漢的三星堆,古蜀人已經(jīng)掌握了當(dāng)時世界頂尖的青銅鑄造技術(shù)。那些幾米高的青銅神樹,面具上精妙的紋路,無不彰顯著那個時代工匠的巔峰技藝。
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像是冥冥中的傳承,三千年后,還是這片土地,德陽再次成為中國高端裝備制造的重鎮(zhèn)。
當(dāng)年“三線建設(shè)”時期,無數(shù)老一輩建設(shè)者背井離鄉(xiāng)來到這里,在荒灘上建起工廠。如今,他們的后代接過接力棒。全國60%的核電產(chǎn)品、50%的大型電站鑄鍛件,都出自這里。
這種傳承,不只是技術(shù)的積累,更是文化基因的延續(xù)。從青銅到鋼鐵,材料變了,但那種追求極致、敢于挑戰(zhàn)極限的勁頭,從來沒變過。
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現(xiàn)在看到的這顆41噸重的主軸承,其實(shí)就是現(xiàn)代版的“青銅神樹”。它是我們這個民族,在不同歷史時期,向世界展示工業(yè)文明高度的標(biāo)志。
“基建狂魔”從來不是靠蠻力堆出來的。它的背后,是幾十年如一日的基礎(chǔ)研究,是無數(shù)次失敗后的堅(jiān)持,是完整工業(yè)體系的支撐,更是流淌在血液里的工匠基因。
我們打破了主軸承的技術(shù)封鎖,但這只是一個開始。面對外部環(huán)境的各種挑戰(zhàn),手里有技術(shù),心里才能踏實(shí)。
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