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第三节 压力加工

  一、轧钢
    中华人民共和国成立后,列为第一个五年计划重点工程的齐钢大型轧钢和锻压生产线, 于1957年建成投产。1958年,哈尔滨市建立轧钢厂,生产小型轧材和线材。同年,省内其它 地、市、县也相继办起一批小型轧钢厂。1968年,又建成哈尔滨市薄板厂(今哈尔滨市冷轧 带钢厂),生产冷轧薄板和电缆钢带。1976年,西林钢铁厂新建中、小型轧钢生产线投产, 至此,全省形成年产轧材77万吨的生产能力。同年齐钢研制成阴阳面翻钢机,使500轧机实现 翻钢机械化,提高工效近一倍。轧钢加热炉实现可塑料包扎技术,减少了热损失。加热炉燃 油采用空气预热,利用加热炉的余热预热冷空气,使燃油完全燃烧。油喷嘴改为蒸汽雾化高 压喷嘴,降低了油耗,使轧钢坯加热效率由25%提高到40%左右,年节约63万元以上。
    1978年以前,轧钢加热炉大多采用水冷滑轨,被冷却水带走部分热量以致加热炉燃料消 耗高,而且钢坯与水冷滑轨接触处有明显的水冷黑印,影响钢坯加热质量。至1978年,省内 在中小型轧机中,推广使用无水冷滑轨加热炉,用陶瓷滑轨取代水冷滑轨,从而消除水冷滑 轨的一系列弊病。经哈尔滨轧钢厂、齐钢和西林钢厂等初步证明,无水冷滑轨加热炉与同类 型水冷滑轨加热炉相比,各项经济技术指标均有明显提高,炉子热效应由25%~30%提高到40 %~45%,而油耗则降低25%~30%,达到40公斤/吨钢左右。由于取消水冷,钢坯加热均匀, 金属烧损率降低0.5%~0.7%,提高了钢材的轧制质量及成材率。
    1982年,齐钢特种钢冷拔材实现了光亮退火和氮气保护热处理技术,军用小圆轴承钢采 用穿水控温轧制新技术,使轴承钢冷拔材的质量提高,达到国际水平。1983年,哈尔滨轧钢 厂热轧线材应用穿水冷却技术,提高了线材的质量,获部和省优质产品称号。1984年,推广 应用短应力线轧机技术,实现了负公差轧制。同年,该轧钢厂的280轧钢机组加热炉实现用单 板机控制,吨钢油耗由62公斤降到40公斤,成为国内先进炉。
    1982年,由冶金工业部建筑研究总院吴诗金、许敦颐主持设计1200型金属压型板成型机 组,由牡丹江矿山机械修造厂副总工程师张北居、李仁孚主持试制成功。1983年,通过鉴定 ,获黑龙江省优秀科技成果三等奖。同年,庆安钢铁厂生产出等波型金属压型钢板,填补了 国内空白。
    1984年,北京钢铁研究总院与哈尔滨冷轧带钢厂合作,设计出国内第一台200连续热镀锌 机组作业线,在哈尔滨冷轧带钢厂安装投产后,试制成功铠装电缆热镀锌钢带,填补了国内 空白。1984年获黑龙江省优秀科技成果三等奖。1985年获冶金工业部科技进步三等奖。
    齐钢在轧钢生产过程中曾对生产检测系统进行一系列改造。在预检和工序控制中,应用 现代化科学管理方法,将回归结果作出概率表,控制因素,保证成品质量。1973年后,在物 理检验方面装配拉、弯、压等自动指示机和万能材料试验机等成套设备;在金相检验方面引 进了高倍立式、卧式金相显微镜;在探伤方面自行研制钢坯水浸探伤机并设计冷拔材涡流探 伤机,实现钢材在线无损探伤及探伤自动化。截至1985年,探伤能力达到3万吨,物理检验能 力较投产初期翻了一番。化学分析,从快速分析发展到高速分析;仪器分析,从单元素分析 发展到多元素分析,分析质量稳定可靠,同时,报告分析结果,取得了万炉无事故的好成绩 。
    二、锻造
    1957年末,齐钢开始生产锻件,先后为国内10多个大型电站制造燃气轮机、发电机等约 145个规格,1259件锻材新产品,其中有用于火电、水电、核电站的大型锻件。此外,还承担 了国家下达的各种火炮、大型化肥设备的配套产品及冷轧机工作辊等试制任务。齐钢经过对 原设备的挖潜改造和逐步更新,先后改建3台水压机钢锭加热炉,增建1台100吨卧式热处理炉 ,自制1台大型轧环机,增添各种型号锻件加工机床14台,使锻件的综合生产能力大幅度提高 。“六五”期间,组建成130火炮身管产品、851航空涡轮盘产品、石油钻铤、冷轧辊、模块 、芯棒及大型轴承圈等7条锻件生产线,达到年产2.8万吨生产能力。
    1976年,齐钢承担了国家科委和国防工办下达的核潜艇用大型不锈钢泵体锻件的试制任 务。经过一年多的攻关,成功地应用三向压应理论新工艺解决了锻造大型不锈钢泵体的工艺 问题,试制成合格产品,为国防工业的发展和现代化作出了贡献。1978年获全国科学大会奖 。
    1978年,齐钢苏景祥和张廷金工程师研究成功的双液七步淬火法是国内独具一格的轴类 锻件热处理工艺。它可使大芯棒生产效率提高1.5~2.0倍,钢材性能亦有较大幅度的提高 ,每年可为国家多生产1200吨锻件,价值260万元。1980年,应用双液七步淬火法生产石油钻 铤钢锻件,采用40CrMo钢代替34CrNiMo和40CrNiMo钢,性能指标与美国4142、4145钢相同, 而且每100吨可省镍0.76吨,价值18.9万元,即每吨钢可降低成本600元。1980年获黑龙江 省优秀科技成果三等奖。
    1979年,齐钢中心试验室范长年等为解决大型锻件探伤问题,研究成黑皮钢电磁超声波 探伤新技术,并将其成功地应用于生产上,解决了大型锻件探伤问题,这一成果的论文曾在 1980年国际探伤年会上发表,受到国内外重视。1979年获黑龙江省优秀科技成果三等奖。
    1981年,齐钢承担冶金工业部“高温罩式炉全纤维衬应用研究”项目,在洛阳耐火材料 研究所和北京钢铁学院的配合下,1983年12月完成试制并应用于生产,取得了节约能源36%、 缩短热处理周期6小时、提高生产效率27%、炉体表面温度下降52℃的效果。1984年冶金部决 定将这一成果向全国推广。
    三、钢管生产
    1973年7月,哈尔滨钢管厂建成第一套高频焊接管机组,富拉尔基、牡丹江、鸡西、庆安 等相继建成50年代水平的焊接钢管生产线,生产低压流体输送用焊接钢管、变压器管及各种 薄壁管。
    1981年,齐齐哈尔市钢管总厂高福生、尹希权等研制成国内第一台焊管在线飞切自动定 尺装置,实现焊接钢管定尺交货,定尺误差达到±5毫米,成材率提高3%。在国内推广。198 1年获黑龙江省优秀科技成果三等奖。
    1983年,哈尔滨钢管厂与东北重型机械学院联合承担了省科委下达的“高频直缝焊接管 最优参数试验及焊接温度控制系统微处理机综合自动化应用的研究”课题。以东北重型机械 学院赖明道教授和哈尔滨钢管厂工程师沙巨大为课题负责人,徐征明副教授、李阳明、吴坚 、朱大伟、于咏等参加攻关小组,于1984年12月全面完成了试验任务。首次实现应用电子计 算机控制焊接管生产工艺。1985年通过鉴定,在哈尔滨钢管厂投产。同年6月,在富拉尔基钢 管厂和庆安钢铁厂76焊管机组上推广应用,均取得较好的技术经济效果。省内四家钢管厂生 产的低压流体输送用水煤气管分别获得省、部优质产品的称号。
    四、有色金属加工
    东北沦陷时期,哈尔滨有俄、日商人开办的炼铜加工厂,所采用的均为国外设备。
    1956年,东北轻合金加工厂(以下简称东轻厂)建成投产。1958年,又建成佳木斯铝厂 。同年,哈尔滨有色金属冶炼厂完成试生产电解铜。
    1960年,东轻厂蒋民宽为解决冷热轧一次变形中的裂边和切边造成大量的几何废料,与 苏联专家柯尔帕什尼科夫等试验成功硬铝合金侧面包铝轧制工艺。冷、热轧不经切边,冷轧 不经中间退火,将高强铝合金的冷加工率提高到85%,并提高轧制速度及单位时间内的金属变 形量,而且减少轧制过程中热能的损失。本技术试验成功后,已被国内外采用。同年,东轻 厂蒋民宽等试验成功中温轧制新工艺,并由吴长俊、陶明发、周啸风等完成了轧制设备的改 进设计,实现了强力轧制,减少轧制道次2次以上,从而简化工艺,缩短生产周期,并优化产 品质量。由于将中间退火工序取消,节省10台275千瓦退火炉,每年可节电几百万度。1978年 获全国科学大会奖。
    60年代初,东轻厂为提高金属纯度,研究应用氮—氯混合气体精炼技术,系采用10%氯气 和90%氮气的混合气体进行铝熔体精炼,对氢的除气率达10%~30%。1974~1978年,该厂研究 所高书成等又研制成铝熔体过滤用的多孔陶瓷管,使铸锭氧化膜废品率减少70%~90%、金属 污染度达到0.003~0.006微米2/厘米2、0.007毫米铝箔针孔数减少23%~36%、金属氧化 铝含量减少32%~47%,铸锭的断裂韧性有所提高。同时,采用增加变质剂的含量控制过滤精 度和速度、降低铸造温度等办法解决过滤中伴生的其他金属缺陷。1980年正式用于生产。
    1963年,东轻厂王洪武等开始研究铝板坯连续铸轧,经过118次模拟试验,终于轧制出厚 8毫米,宽100毫米,长2180毫米边部不整齐的纯铝铸轧板。当时,用双辊水平下注式铸轧机 。1964年4月开始工业性试验,9月轧出400毫米宽铸轧板后,列入国家科委中间试验项目。
    1965年,经过反复实验和改进,终于铸轧出700毫米宽的铸轧板。1970年,进行700毫米 宽的铸轧板的工业性试验,至1975年,生产的铸轧板质量达到国家标准。用连续铸轧法生产 铝板,能节省大量设备、动力消耗和场地面积,并提高效率40%,成品率提高8%,成本降低9 %,1975年通过鉴定,并在国内推广。1978年获全国科学大会奖。
    1964年,东轻厂研究所开始研制翅片管的生产工艺,并设计制造出一台三辊轧机,用10 3毫米厚壁管材轧成各种规格的翅片管,填补了国内散热器用材的空白。1970年,建立一条铸 管、三辊轧制、冷拉翅片管轧制生产线。用铸造毛坯料,经轧拉生产出百余吨翅片管材,供 给沈阳鼓风机厂等单位使用,质量效果良好。
    1964年,东轻厂研究所应用真空沉积法制取特薄铝箔试验成功。1966年投产,向国内20 多家用户提供0.001~0.005毫米铝箔产品,填补了国内空白。1980年,面对国内急需食品 、香烟等包装用铝箔,科研人员根据真空镀铝工艺原理,研制出香烟包装用的镀铝纸。1981 年建成真空镀铝生产线,解决了纸箔氧化着色的技术关键。1982年,通过鉴定转产,为支援 轻工业做出贡献。1984年,开展铝箔拉网生产工艺研究,制成样品0.5公斤,经武汉电池厂 试用,认为符合技术要求,1985年投入小批量生产。
    1964年,东轻厂接受国防科工委委托及冶金工业部军工办下达的特细铝粉研制任务,以 铝镁粉车间主任侯作岸工程师为首,由百余名技术人员组成攻关组,先后采用筛分法、电剥 离法、湿磨法、高速离心法、碱液法、旋风磨法、超声波雾化法、冷冻法,多级集尘法和高 压空气雾化法等10多种工艺,经15年时间,上百次试验,除筛分法提供过试产品,多级集尘 法应用过生产,但产品粘度和粒度质量都有问题,其余方法均因效果不理想而被淘汰。1980 年,根据国外技术情报,研究成功热风上喷法工艺,设计生产线,试制出含量达80%的特细铝 粉,粉口形状达到美国雷诺公司同类产品的水平。1980年,经航天工业部等单位鉴定,评为 国家名牌产品,颁发银质奖章;同年,获冶金工业部重大科技成果二等奖;1985年获国家科 技进步奖。
    1965年,东轻厂赵长春等开始研究横向连续铸造(或称卧式连续铸造)。1973年,设计 制造一台5吨连续铸造机列。1979年,在该机列上采取绝热模,改变冷凝槽金属环直径尺寸及 二次喷水射角,控制了光晶、羽毛晶及裂纹铸造缺陷,解决了铸锭表面的质量问题。所生产 的780吨铸锭全都符合要求。同年,获冶金工业部科技成果三等奖。
    60年代末,东轻厂研究所即开展高能快速成型冷压工艺研究,1982年列入国家科委计划 ,建立了中间试验生产线,通过大量实验取得成果。用冷挤压生产铝合金薄壁管材,速度可 比热挤压高10~100倍。用三道工序代替一般挤压23道工序,可省2~3次电加热,生产效率比 一般热挤压法高2~3倍。
    1974年,东轻厂刘清臣等设计了一套电磁结晶工业模拟试验装置。1975年,进行电磁铸 造生产,应用单模、双模、三模等三种模孔,以直径375毫米、415毫米和482毫米三种规格, 成功地试制成7种合金挤压和锻造用铸锭。铸锭没有冷隔和偏析浮出物等表面缺陷,内部组织 致密,具有表面光洁和较高的机械性能。1978年,开始应用于生产。1985年获中国有色金属 工业总公司科技进步三等奖。
    东轻厂从1975年开始先后从西德、意大利引进5台设备,建立了70年代水平的铝箔、板带 、建筑型材、预拉伸板生产线,生产出铝箔、铝薄板、建筑型材等产品,缓和了国内市场的 需求。
    1976~1978年,该厂研究所为了防止铝材中含氢量过高,研制成3台氢循环测定仪,形成 取样、标定、校正和计算等测试技术,在生产中建立测试和色谱条件。1979年,该所与大连 第二仪表厂协作进行SOHK-1型炉前快速测氢气相色谱仪的定型设计,1979年8月,通过鉴定 后投产。快速测氢仪可在3~5分钟内直接、快速、准确地测定出熔体铝中的含氢量,达到国 外Telegas专利仪器的水平。1979年获冶金工业部重大科技成果奖。
    1977年,哈尔滨有色金属冶炼厂鲍廷钧等研制成电器转换开关用铜侧覆银双金属触点材 料,性能达到纯触点指标,为国家节省了大量白银,并出口创汇。1978年,获全国、部、省 科学大会奖。同年,该厂又研制成铜基105焊料,属国内首创。产量占国内生产总量的90%以 上。获全国科学大会奖。1984年获部优质产品奖。该厂于70年代已逐步发展成为生产铜合金 和各种铜型材的专业厂。
    1979年,东轻厂为减少冷隔等缺陷,提高纯铝及软铝合金的表面质量,减少铸锭铣面量 或不铣面,研制成铝合金小方锭绝热模铸造法。解决了结晶器壁内衬硅酸铝纤维毡等技术关 键。在工业生产条件下,经过770吨铸锭实验,于1980年下半年转入试生产后,正式产出400 吨110合金铸锭并远销国外。采用绝热模铸造法使L(2)—L(5)扁锭的冷隔由4毫米左右减 至0.5毫米,比原来最低的铣面量减少40%,成品率提高1%~2%,铸锭成本降低25元/吨。1 982年获冶金工业部及黑龙江省优秀科技成果三等奖。
    1982年,由冶金工业部建筑研究总院吴诗金、许敦颐主持设计1200型金属压板成型机组 ,经牡丹江矿山机械修配厂副总工程师张北居、李成章主持试制成功。1983年6月通过鉴定。 同年,在东轻厂和庆安钢铁厂安装,生产出等波型金属压型板,填补国内空白。1983年9月至 1984年,牡丹江矿山机械修配厂与冶金工业部建筑研究总院再度合作,在东轻厂配合下设计 、研制成第二代(即高低波型)金属压型板成型机—w300—25高低铝板成型机,同年,在东 轻厂安装投产。该机组每小时产量为4吨,年产9600吨,每吨型板可获纯利润600元。1983年 ,1200金属压型板成型机获黑龙江省优秀科技成果三等奖。1984年,W300—25高低铝板成型 机获黑龙江省优秀科技成果二等奖。
    截至1985年末,东轻厂围绕提高产品质量和工艺研究,共完成质量攻关和工艺研究200多 项,其中有79项获国家、部和黑龙江省科技成果奖;89项被评为优质产品,其中3项获国家金 质奖,7项获银质奖。