日前,位于上海的江南造船廠里一片忙碌,在弧光焊花間、機(jī)器轟鳴聲中,鞍鋼鑄鋼公司為世界最大22000箱集裝箱船鑄造的,國內(nèi)最長(zhǎng)的船艏柱鑄件焊接完成。用戶反饋,產(chǎn)品質(zhì)量非常好,完全滿足使用條件。
船艏柱是船體最前端的構(gòu)件,即人們常見的位于船首的彎曲部分。由于位于船頭,起著劈波斬浪、破冰航行等作用,要求艏柱必須具備足夠的剛度和強(qiáng)度,以及良好的外形。
作為世界最大的22000箱集裝箱船,其船艏柱也創(chuàng)下了世界紀(jì)錄——長(zhǎng)15米,寬2.9米,弧度彎曲3米。而且,用戶特別要求艏柱要具有冰區(qū)航行的能力,不允許分段焊接的設(shè)計(jì),因此采用15米長(zhǎng)整體鑄造。這對(duì)生產(chǎn)廠的鑄造、熱處理、三維畫線、冷熱矯形、焊接控制、加工能力等都是極高的考驗(yàn)。這樣大尺寸、大噸位、三維結(jié)構(gòu)復(fù)雜的鑄件,目前國內(nèi)沒有一家鑄造企業(yè)生產(chǎn)過,更沒有成熟的工藝支持。去年,用戶慕名來到鞍鋼鑄鋼公司,希望得到肯定答案。
為提升供貨業(yè)績(jī),擦亮鞍鋼鑄造品牌,經(jīng)過謹(jǐn)慎思考,詳細(xì)論證后,鞍鋼鑄鋼公司決定拿下這一大單。15米長(zhǎng)的船艏柱,內(nèi)壁卻要求非常薄,最薄處只有20毫米,極易發(fā)生變形。此外,艏柱內(nèi)部有20多處加強(qiáng)筋,每一段都必須做到尺寸精確,才能保證后期焊接順利。在鑄造前,他們通過計(jì)算機(jī)模擬鑄件應(yīng)力收縮,計(jì)算出合理的反變形量,從而使艏柱各個(gè)毛坯尺寸準(zhǔn)確。在熱處理過程中,他們采取紅外線水平儀校正鑄件水平度,根據(jù)模擬變形趨勢(shì),科學(xué)設(shè)計(jì)多個(gè)防變形支撐點(diǎn),保證了鑄件毛坯的水平度。使用數(shù)控機(jī)床加工,保證變曲面圓弧符合船體型線,同時(shí)立體刻線定位所有筋板,確保內(nèi)筋位置。后期打磨時(shí),通過使用專用支撐鐵來校平鑄件,局部變形采用冷矯形修型,保證了鑄件在后續(xù)加熱氣刨打磨時(shí)的平直度。為確保鑄件質(zhì)量,他們結(jié)合多年的鑄造經(jīng)驗(yàn),努力設(shè)計(jì)出了科學(xué)合理的鑄造工藝,保證了鑄件沖型迅速,且排氣良好,整體采用超聲波、磁粉探傷,使所有筋板雙晶探傷合格。
目前,9個(gè)船艏柱鑄件中的3個(gè)已經(jīng)送達(dá)用戶,它們將被安裝在世界最大的22000箱集裝箱船上,助力其乘風(fēng)破浪,駛向大海。