上海電機(jī)學(xué)院造出國(guó)內(nèi)最大船用曲軸 打破國(guó)外技術(shù)壁壘。近日，中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)在上海組織召開(kāi)了“920mm缸徑超大型船用低速機(jī)曲軸制造技術(shù)”項(xiàng)目的技術(shù)鑒定會(huì)。鑒定專(zhuān)家組一致認(rèn)為，該項(xiàng)目成功開(kāi)發(fā)了多項(xiàng)關(guān)鍵核心技術(shù)，國(guó)內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)了920mm及以上超大型船用曲軸全流程的制造工藝，形成了自主可控的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

過(guò)去，我國(guó)在900mm以上缸徑的曲軸方面完全依賴(lài)進(jìn)口，不僅耗資巨大，還時(shí)刻受制于人。這種被“卡脖子”的局面曾是我國(guó)從造船大國(guó)邁向造船強(qiáng)國(guó)的最大障礙。在上海電機(jī)學(xué)院聯(lián)合團(tuán)隊(duì)的努力下，這一被動(dòng)局面最終得到了突破。

超大型船用低速機(jī)曲軸被稱(chēng)為“船用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的心臟”，是大型LNG運(yùn)輸船、大型集裝箱船等先進(jìn)船舶的核心部件。此次成功研制的920mm缸徑單段曲軸最大重量達(dá)208.3噸，總長(zhǎng)20.19米，為全球超重船用曲軸之一。它不僅填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)900mm及以上缸徑大型低速機(jī)船用曲軸的技術(shù)空白，更打破了國(guó)外技術(shù)壁壘。

超大型曲軸的制造是一場(chǎng)集材料科學(xué)、精密加工和熱工學(xué)于一體的全鏈條攻堅(jiān)戰(zhàn)。團(tuán)隊(duì)面臨的主要挑戰(zhàn)包括如何讓這根重達(dá)200多噸、長(zhǎng)達(dá)20多米的“大家伙”在保證內(nèi)部強(qiáng)韌的同時(shí)，把外形尺寸誤差控制在毫米級(jí)。因?yàn)槿魏挝⑿〉钠唇诱`差都會(huì)被成倍放大，導(dǎo)致曲軸報(bào)廢。

鋼材的純凈度要求極高，不允許存在大于0.5毫米當(dāng)量的宏觀缺陷。為此，團(tuán)隊(duì)研發(fā)出了大型低氫低氧高潔凈下注鋼錠制備技術(shù)，從源頭上保障了材料質(zhì)量。面對(duì)1240毫米壁厚的異形曲拐鍛件，團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地開(kāi)發(fā)出大型高強(qiáng)度曲軸鍛件強(qiáng)韌性調(diào)控?zé)崽幚砉に嚕骨S強(qiáng)度較以往機(jī)型提升14%，韌性提高25%以上。

曲軸并非一體成型，而是多個(gè)部件通過(guò)“紅套”工藝組裝。但紅套孔外形周邊為非均勻異形結(jié)構(gòu)，加熱后紅套孔變形不均且相對(duì)變化量大。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)通過(guò)無(wú)數(shù)次模擬計(jì)算與試制，最終成功研發(fā)了非對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)紅套孔加熱變形控制工藝，通過(guò)精準(zhǔn)控制加熱溫度，將非均勻異形結(jié)構(gòu)的紅套孔變形控制在嚴(yán)格公差范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了毫米級(jí)變形精度。