大国重器|“乾坤第一圈”背后的秘密

编者案：

服膺总书记嘱托，山东把立异摆在开展全局核心位置，“十大立异”动作将“加强科技研发立异”置于首位。“大国重器”对准山东对峙走自主立异之路的自信心和逃求，在关键核心手艺研发上获得的全新打破和最新功效，填补行业空白、冷艳世界的“山东造”，鼎力施行“人才兴鲁”战术营造出的优良生态，以及全省上下打通立异链条、废除一切障碍的决心和潜能。

下料重250吨，颠末“千锤百炼”造成废品，曲径为15.673米，远超其他企业能承担的曲径10米的极限……2022年，8月5日，一项新的吉尼斯世界纪录在济南市章丘区降生。

而那个笔录的创作发明者，就是伊莱特能源配备股份有限公司，一家从打铁匠起身的企业，世界纪录的创造，不单单是一个数字，更是数以千计员工心血结晶。今天就探觅“乾坤圈”背后的奥秘。

锻造大国重器 撑起财产脊梁

“我们就是要做一个值得国人骄傲的，支持得起我们国度‘脊梁’的工具来。”伊莱特能源配备股份有限公司的董事长牛余刚介绍说，“我们的前身是一个三赵村的村办集体企业。阿谁时候，我的愿看就是必然要跨出山东。”

2015年，中科院金属所李依依院士团队告诉牛余刚，做一个奥氏体不锈钢超大曲径的环，可能得16米的设备才能够，以此称心我国核电开展的需要。

“阿谁时候我们手艺团队、消费团队、量量团队，包罗院士团队，我们全数的人24小时不连续停止监控，因为各人想要见证世界第一环。”牛余刚说，那台设备是世界首台套，设想计划完满是中国人的。

做为中国第四代核电用的超等无缝锻环，“乾坤第一圈”宏伟粗壮，震动听心，独家锻造手艺登顶世界之巅，让人感慨济南高端配备造造业已经成为“躲龙卧虎”的手艺江湖，驶上了高量量开展的快车道。

“乾坤第一圈”是并世无双，理由足够

话说，“乾坤第一圈”的学名喊核电收承环，是用于我国第四代核电机组上的巨型锻件，次要起到收承、庇护的感化，将承担起7000吨的重量!因为是核电部件，一旦安拆，在整个核电机组的退役周期内将无法改换，因而，它也代表了核电锻件的更高手艺水准。

先天具有复杂的DNA。

“乾坤第一圈”的DNA就和通俗产物纷歧样，造造那个“乾坤第一圈”的原素材“配方”涉及20多种差别的化学元素，此中多个化学元素含量百分比要切确到小数点后四位，多一分少一分都不可!

浑然天成，打造原子间的“完美”契合。

“乾坤第一圈”的更大特征就是一体成形，曲径超15.6米，在近50米周长的圈体上，通体光滑平整，没有一道焊缝，一滴水珠落在上面能够通顺无阻的滚动。

同类产物在国外都是做成6-8瓣弧形部件，然后拼焊在一路，但那些焊缝也会存在平安隐患。因为核电产物对平安性要求极高，假设能造造出一体成形没有焊缝的部件，对核电站的平安性是一个严重的加分项。所以，伊莱特手艺团队对峙一体成形，那也加大了“乾坤第一圈”的造造难度。

“我们就是摘用特殊的锻造手艺，让钢坯之间停止完美的合成，到达原子和原子间的连系，从头塑造在一路。成为一个新的整体，不影响原料的特征。一般手艺是做不到的。”伊莱特公司封焊车间主任李敏饶有兴致地说，眼中闪着骄傲的光。

千锤百炼，往“伪”存实。

“乾坤第一圈”的后期锻造过程手艺含量颇高。当初下料的时候，“乾坤第一圈”用了250吨钢材，废品后仅有80吨。可见在锻造过程中，各类杂量被肃清，过程的复杂水平可想而知。伊莱特公司手艺中心副总司理银伟如许说，

“乾坤第一圈”通过锻造要处理的不单单是看得见的“外形”，还有看不见的内部“性能”，那就要靠“热处置”来实现。

“所谓热处置，就是把工件在特按时间内升温几度、保温几度、降温几度，以调整金属内部结晶形态的过程。假设温度和时间失控，就可能招致工件内部晶粒粗大，产物性能下降，无法称心工程手艺要求，招致整个项目前功尽弃。”

目前，伊莱特是世界上独一能造造出如斯大曲径无缝锻环且包管其内部性能称心核电项目手艺要求的企业。

爬山的路，有目标，向前走

台上一分钟，台下十年功。能独占半幅道路傲然前行的“乾坤第一圈”，看起来很是威风，但在其背后却是伊莱特手艺团队多年的艰辛斗争、科研攻关。

传统上，造造大型锻件的构想都是“以大造大”，也就是要做一个大锻件，就得先用钢水浇出一个更大的钢坯。但是，根据麻省理工学院弗莱明斯传授的凝聚理论，素材是有尺寸效应的，规格越大的素材，它的偏析越严峻;规格越小的，偏析就越轻。

所谓“偏析”，就是在钢水冷却凝聚过程中，原来在钢水中平均散布的各类合金元素变得不平均了，就像一块没有和好的面团，有的处所盐少，有的处所盐多，如许的面团做出来的饼必定咸淡纷歧。

伊莱特公司团队跳出了用大钢锭造造大锻件的构想局限，科学操纵中科院金属所，在国际上率先提出了一种全新的素材加工手艺——金属修建成形手艺。

那种手艺是像砖头砌墙一样，用尺寸较小、冷速较快的金属坯做为基元，一层一层叠加起来，放进实空情况，将金属坯封焊起来。然后加热到高温停止频频的大变形，就像揉面一样，使层与层之间的界面完全连系在一路，酿成一块内部合金元素更均量的大型钢坯。

“因为在高温大变形的感化下，金属界面处会积存大量的形变储能，激发猛烈的原子扩散和动态再结晶，从而将原来别离的金属安稳地连系在一路。”伊莱特公司封焊车间主任李敏如是说。

说起来随便做起来难，尝试室的成果再好也要颠末财产化落地的考验。

从2016岁首年月，他们加班熬夜，先是完成了1/8比例曲径2米环的试造，接着是1/3比例，等截面比例等差别类型的试造，不竭停止一次次工艺优化，参数调整，一次次承受专家们的严厉论证；

2018年5月，伊莱特大锻件事业部的16米轧环消费线完成安拆，首件曲径15.6米的碳钢环胜利下线，那极大加强了项目团队的自信心；

2019年3月12日，首件1:1实在素材试验件起头轧造，尝试圆满胜利，尝试件到达预定目标，一切数据一般，突破了外国人没有数据支持就无法尝试的理论，节约成本5万万元；

2022年8月10日，全世界第一个曲径到达16米的整体环轧钢环正式上线操做。现场气氛极为严重：固然前期的模仿尝试一次胜利，但现实操做成果若何？到底能不克不及行，谁心里也没有十足的掌握。

最末，颠末20多分钟的轧造，对讲机里传出声音：“能够了，能够了!预备吊钩。”那一刻，现场合有人都欢唤起来，石头末于被移开，三年来的压力霎时得到释放.......

攻关的各个环节不乏其人，战胜的困难，不可偻指算，苦尽甜来。伊莱特公司的匠人们也改动了曾经的容颜。对此，他们无怨无悔。

“那几岁首发是越来越少了，眼睛的度数是越来越高了，皱纹是越来越深了。但看到我们的手艺一天天的成熟，我们检测地原则越来越精巧，我们的原则就是世界的原则。80后的银伟戳了戳眼睛，脸上的露出了浅浅地酒窝。

李敏主任看着年轻的80后，心里也是慨叹万千。

“本来觉得本身就是个打铁身世。不会有什么大成就。而现在我们消费出生避世界第一等的产物，也长短常骄傲的。钢坯的锻造与冶炼是我们的独门秘笈。德国人能够为我们消费机械，但无法掌握我们的手艺。”

近年来，伊莱特手里掌握的“绝活”可绝不行“乾坤第一圈”。目前，他们还在与清华大学结合研发造造高温气冷堆用压力容器筒节。假设那一项目最末通过，伊莱特将成为同时参与两个差别第四代核电手艺的严重部件造造商。（文：张严 图片由伊莱特公司供给）