宦菁
集聚研發、人才、產業資源的騏驥焊材,在解決產業瓶頸、補齊我國高端焊接產業短板的道路上篤行不輟,以科創引領創造出一個又一個行業奇跡。
在永卓控股有限公司(下文簡稱永卓控股)旗下蘇州騏驥焊接材料有限公司(下文簡稱騏驥焊材)的試制車間內,一卷卷KGM-Q100高強鋼實芯焊絲正由智能機器人陸續生產、打包、裝箱。在騏驥焊材研發團隊5個多月的技術攻關下,這款高端焊接材料產品“揭開面紗”,實現高效量產。騏驥焊材不僅一舉打破我國長期以來高端焊材依賴進口的困局,還填補了國內市場空白,成為引領中國焊材產業發展的超級“焊將”。
“依托永卓控股旗下永鋼集團雄厚的冶金基礎,結合熔接所焊接方面的專業技術,我們一舉解決了產品設計和生產技術上的難題,優化了產品成分設計和拉拔工藝,實現了高強鋼實芯焊絲的高速化生產。”騏驥焊材研發帶頭人劉文說。
突破焊材關鍵技術
作為生產制造中的關鍵技術,焊接被稱為“工業縫紉機”,小到一枚集成電路芯片,大到一艘航空母艦,都離不開焊接,其重要性不言而喻。焊接中運用到的材料則是“工業縫紉”中的“布料”。焊材的好壞直接影響焊接工藝,進而對制造業水平產生關鍵的影響。
蘇州作為國內制造業較為集聚的地區,如今正處在先進制造業加速發展的關鍵時期,對焊接新材料、新技術需求非常迫切。然而,我國焊接研究起步較晚,先進焊接材料與技術始終處于追趕狀態,焊接材料的發展也落后于基體材料的發展,國內高端焊材80%以上依賴進口。由于焊接材料和技術的相對落后,在不少高端制造領域,我國長期受制于人。比如能源領域,核電、火電、LNG儲罐關鍵部位用焊接材料全部依賴進口,輸油輸氣管道近四分之三依賴進口。
在高端焊材領域,騏驥焊材這家在2021年6月組建的年輕企業,其目標就是解決目前焊接領域技術與智能制造方面的瓶頸,自主研發耐熱、高強、超低溫等特殊應用場景下的焊接材料,填補國內高端焊接材料與技術方面的空白,提升我國焊接產業和先進制造業的國際競爭力,實現彎道超車。
經過150多個日夜奮斗,騏驥焊材的研發團隊在特種焊接材料上實現了突破——KGM-Q100高強鋼實芯焊絲成功問世。產品一上市,便迅速受到焊材領域人士的廣泛關注。劉文表示,KGM-Q100高強鋼實芯焊絲主要應用在工程機械、煤礦機械關鍵核心部件的焊接上。工程機械行業為了能夠節能減排,減輕部件重量,其重要部件往往采用高強度或超高強度鋼材,因此需要匹配強度高、韌性好的焊材來完成部件的連接。KGM-Q100高強鋼實芯焊絲的各項指標可媲美甚至超越歐美同類型產品。
截至目前,研發團隊已圍繞“特種焊接材料”方向,完成90kg級以上全系統高強焊絲研發,焊絲品種達20余種,部分產品已通過ISO9001質量管理體系和歐盟CE認證并投入市場。通過將研發新品與應用場景相結合的模式,研發團隊在應用中不斷改進產品質量,為我國高端制造業在實現產品的全部國產化以及節約制造成本、提升市場競爭力的過程中作出了巨大的貢獻。
研發助力智能制造
作為一家以解決高端制造中焊接難點的新興企業,騏驥焊材瞄準客戶遇到的難點和其深層次需求,為客戶提供高品質、高附加值的全生命周期焊接解決方案和技術服務。
在高端制造中,焊接是一種應用廣泛的傳統技術,工作量大、人工依賴性大。自動焊接技術則能大大提高焊接效率和焊接質量的穩定性,在焊接工作量巨大的管線安裝、造船、壓力容器制造等領域有著十分廣泛的應用前景。但當前的自動焊接技術主要起到替代人工的作用,對焊接實際條件的自適應性較差,仍需要大量人工干預。
針對這一痛點,騏驥焊材研發團隊借助蘇州電子信息產業優勢,著手開發新一代智能焊接系統。“在目前自動焊接設備的基礎上,騏驥焊材融合焊接的工藝和經驗模型,通過圖像識別和熱、力信號采集分析,針對實際焊接場景進行動態自適應焊接,從而實現焊接的智能化。”劉文介紹,騏驥焊材目前正在致力于焊接場景下視覺識別系統的開發、焊接場景下熱力采集系統的開發、焊接工藝模型的集成、智能化焊接成套解決方案的研發,以此加速智能焊接進程。
高端焊材產品及焊接技術實現了技術上的突破,怎樣實現高效量產又成為騏驥焊材研發團隊新的課題。此前盡管我國具備一定的焊材產業基礎,但產業鏈又長又散,整合起來的難度很大。帶著聚合產業鏈、開創我國高端焊材高效量產的使命,研發團隊以騏驥焊材為依托,不斷探索利用智能化、數字化來提升效率,實現高端焊材的高效量產化的同時,助力我國建立高端焊接材料產業鏈,解開“受制于人”的困局。
在粗拉與精拉車間內,自動化的機械代替了工人忙碌的身影,操作人員僅通過線上管理平臺就能對生產情況“了如指掌”,實時管控生產進度。整齊排列的全自動層繞智能機器人是這里的“明星”,在保證焊絲繞卷質量的同時,設備將原先復雜的人工操作流程進行了大幅簡化,線材層繞效率整體提升超45%,每臺設備一分鐘纏繞長度可達1600米,相當于兩座“迪拜塔”的高度。
在包裝車間,由研發團隊打造的自動化智能機器自動進行防銹紙、熱塑膜、包裝盒等分揀打包步驟,最后由機械臂統一搬運產品。相較于傳統的做法,此舉不僅能節約20%的能耗,還節省了50%的用地面積與40%的維修成本,大大地提升了生產效率。
“2022年,我們將繼續推動先進工藝自動化,進一步夯實智能制造,推動企業向更高水平邁進。”劉文說。
強有力的科研團隊
是什么讓騏驥焊材的產品成為替代進口的首選材料?這得益于騏驥焊材產品在技術、工藝和性能上的穩定與可靠。而這些產品特性均來自騏驥焊材研發團隊強大的技術研發能力。
依托蘇州市產業技術研究院綠色制造熔接技術研究所,騏驥焊材擁有一支科研實力雄厚、專業結構合理穩定、優勢互補性強且充滿熱情的研發團隊。目前團隊囊括了外籍院士、博士、研究員級高級工程師、高級工程師,張家港市領軍人才等眾多技術型人才。從人才年齡結構上看,騏驥焊材呈現出極大的活力和高度的專業性——中青年職工人數占研發人數的86.9%以上,匯集材料科學與工程、焊接工程、冶金工程、市場開發等多專業人才,涵蓋材料科學與工程、焊接工程、冶金工程、市場開發、管理學等多專業。人才的聚集為企業的運營與發展提供了強有力的支撐。尤其是年輕的研發團隊,他們極具韌性和鉆研的勁頭。面對難題和挫折,團隊總是能頂住壓力、迎難而上,順利克服與解決,最終完成各項研發任務。
“產品研發的過程,就是在一次次的試錯中,不斷地迭代、總結和復盤,找到最優解。”劉文說。從組建研發團隊時的2人到現在的13人,一年來,劉文帶領團隊攻堅克難,破解了一系列技術難題。
焊材檢測的精準度是判斷焊材質量的關鍵因素。“我們擁有行業較為先進的檢測設備,但起初在對焊材檢測時,焊縫出現了氣孔,這是我們意料之外的。”發現問題后,劉文召集團隊,對焊接保護氣體的純度、溫度、流量,以及空間環境濕度、空氣流動等因素逐一排查。經過了80多次實驗改進,團隊將焊縫質量從Ⅲ級提升到了Ⅰ級,保證了焊材檢測的精準度,幫助制造企業有效提升了生產效率。
秉持“以客戶為關注焦點,持續創新,不斷提升產品和服務質量”的理念,騏驥焊材的研發團隊通過過焊材成分設計、焊材用藥劑及輔料配方及制備工藝研究、焊材制備工藝研究、焊材配套焊接工藝的試驗研究、焊接效果的評估試驗等方面的系統研發,加速綠色特種焊接材料的國產化進程。
目前,騏驥焊材正全力在高端焊材研發和焊接技術創新優化上“奔跑”,用行動詮釋“實現焊材和焊接技術突破與打造高端焊材制造產業鏈”的初心使命,為我國焊接技術發展添能助力。