高端航空鋁合金鍛件加工是西北鋁業有限責任公司(以下簡稱西北鋁)新的利潤增長點,也是西北鋁爲落實跨越發展戰略,立足材料優勢發展深加工,實現轉型升級,進一步向價值鏈高端和產業鏈終端延伸而採取的重要舉措。長期以來,西北鋁深加工中心堅持以“1123”爲經營理念,逐步由黑色加工鍛造向有色加工鍛造過渡,走出了一條“從零到有”“從有向好”的試驗、總結、再試驗、再總結的創新研發之路,並攻克多項技術難關,實現了批量化生產。2021年,西北鋁完成了用於高端航空航天、船舶艦艇、機械制造等領域的上百種規格的高質量鋁合金鍛件加工任務,產量首次突破200噸,創鍛件產量歷史最高紀錄,比上年度同期產量增幅近10倍,產品成品率提升10個百分點,實現了產銷兩旺。
應對困難 明確思路
合理的鍛造溫度是鋁合金鍛造工藝成功的關鍵。在加工過程中,若鋁合金坯料鍛造溫度合理,則變形抗力小,塑性好,鍛造組織質量相對穩定均勻;若坯料溫度過高,則易引起粗晶甚至過燒,造成質量不穩定;若坯料鍛造溫度過低,則變形抗力增大,可鍛性差,還易產生粗晶。因此,在溫度低、晝夜溫差大的北方冬季,不適合進行批量化鍛造加工。
有條件要上,沒有條件創造條件也要上。負責該項目的勞模創新室帶頭人劉津海面對鍛件加工任務急、規格多、加工時間長的挑戰,組織工程技術人員召開專題,並表示:“鍛造廠房溫度只有零下十幾度,如果不採取有力措施進行溫度控制,可能會最終影響鍛造坯料產品的塑性和力學性能,不利於長周期、批量化作業。因此,要採取恆溫的技術革新和思路,控制好加工過程中的溫度。”
真抓實幹,馬上就辦。相關工作人員經過對比分析確定在鍛造過程中實現溫度提升,減少加工過程中的溫度損耗,這種方案難度大、技術要求高,但取得的效果可能較爲明顯。
恆溫鍛造 初試“牛刀”
決策有目標,行動有保障。改造“攻堅戰”打響了。西北鋁800噸模鍛機是新一代數字化、智能化、自動化的生產設備,對操作人員的作業精度要求高。改造工作既要保證改造後溫度隨時可控,又要根據作業空間狹小的特性,按照尺寸大小,實現加熱、恆溫各項裝置的“數據共享”。爲此,高級工程師黃曉華帶領電鉗工人員爬上爬下,對模鍛機下錘鑽固定裝置進行技術改造。
思路決定出路,細節決定成敗。經過一周的細節設計和加工測試,改造後鍛件坯料可以在一個相對恆溫的環境中進行加工,從而防止因溫度下降過快造成的鍛造缺陷及性能不合格,極大地改進了鍛件加工的質量過程控制。
7系鋁合金具有高強度、高抗腐蝕性能的應力結構,被譽爲21世紀“以鋁代鋼”的最優質產品。由於該產品高強度高硬度的特點,加工難度非常大,與普通鋁合金加工試制的概念、方式方法截然不同。如果沒有恆溫鍛造的設備更新改造,要在溫差如此大的環境下實現“7系”合金的批量化加工,是難以想象的。1月份,西北鋁首批完成“7系”合金9種規格785件產品的加工,現“恆溫鍛造”工效良好,加工工藝穩定,累計交貨21噸。
價值創造 拓展規格
承擔使命,勇毅前行。恆溫鍛造初試“牛刀”取得的明顯效果,相關工作人員及時進行了總結,並決定利用該機臺進行較大規格“6系”產品的研發。前期,該機臺試生產規格500mm以上的鍛造坯料,往往需要二次升溫加工,造成部分工藝指標或者技術性能不達標,影響產品質量,甚至產生廢品。鍛造班班長、黨員突擊隊隊長汪小鵬是鍛件生產的“籤約責任人”。他帶動班組職工積極發揮“一專多能”“導師帶徒”“技術研討”等平臺優勢,每月定期開展心得體會和技術訣竅的交流,促進了新轉崗人員技術成長。面對新研發的500mm以上的“大家夥”,他指出,每一件產品的加工都在上百斤左右,需要來回吊料、轉角、翻滾、鍛壓,平整、測量等十餘次工序,坯料負荷重、加工時間長,每個崗位人員都不能疏忽,要注重工作要領和安全操作,要提高效率效能。班組“一盤棋”思想,開展“比幹勁、比質量、比效率”的“三比”活動,職工熱情高昂,加工現場井然有序。
目前,西北鋁較大規格鍛件產品的研發進度順暢,加工過程實現了一次性鍛壓完成,大大提高了產品成品率,減少了原“二次”加熱工序成本,對立足原有設備實現價值創造提供了有力的探索和實踐,爲西北鋁實現節能降碳、提升效益作出了積極貢獻。