高強度緊固件“一條龍”應用示范項目聚焦產業(yè)基礎高級化、產業(yè)鏈現(xiàn)代化的要求,關注產業(yè)鏈短板痛點,以強基優(yōu)鏈為目的,以問題為導向,以需求做牽引,聯(lián)合產業(yè)上下游協(xié)同推進,形成良好機制,取得可喜成果。相關技術產品和標準已應用于航空、航天、汽車、軌道交通、光伏發(fā)電、核電、國防和風電等重大技術裝備和重點工程,39家單位直接參與,輻射行業(yè)更寬范圍。例如,通過航天緊固件統(tǒng)標統(tǒng)型,推動緊固系統(tǒng)設計方法和國產鈦合金緊固件產品在新一代載人運載火箭和導彈裝備中實現(xiàn)配套應用;國產鈦合金緊固件已通過大運飛機裝機評審,開始供貨,實現(xiàn)零的突破;螺栓設計評估技術已應用到復興號標準動車組中。
工作紀實
為了提升緊固件標準在航空航天、軌道交通、核電、海工裝備等領域應用水平,加強標準化對產業(yè)的指導作用,全國緊固件標準化技術委員會組織申報了“高強度緊固件”一條龍應用示范項目,落實了應用方向和推進機構,并完成實施方案的編制上報工作。
依托全國緊固件標準化技術委員會秘書處承擔單位在基礎零部件產業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究、技術咨詢與技術服務、標準研究與制定、管理體系與產品認證、產品質量監(jiān)督與檢測、新技術新產品研發(fā)與推廣應用等方面取得的科研成果,以現(xiàn)有研究團隊為核心,建立緊固件連接技術公共服務平臺,聯(lián)合陜西天成航空材料有限公司、中國航空工業(yè)標準件制造有限責任公司等24家高校、骨干制造企業(yè)、重點主機企業(yè)組成技術攻關聯(lián)合體,面向航空航天、軌道交通、核電、海工裝備等領域,以提高高溫合金、輕合金緊固件及大規(guī)格緊固件、耐腐蝕緊固件等高強度緊固件質量和可靠性為核心,推動高強度緊固件的開發(fā)、生產和應用,推進高強度緊固件領域“一條龍”應用示范工作的實施。
在2023年取得了階段性應用成果,建成了高鐵高溫合金緊固件產線、核1級M80以上超大規(guī)格緊固件產線等3條國內技術領先的專業(yè)化產線,實現(xiàn)與國際先進技術并跑。正在建設集材料制備、工藝技術創(chuàng)新、中試驗證、自主化設計制造、綜合性能評估、裝機應用跟蹤的高端緊固件創(chuàng)新基地,努力改變高性能緊固件跟蹤仿制、性能質量穩(wěn)定性難以控制、主機企業(yè)不敢用不愿用的現(xiàn)狀,后續(xù)將持續(xù)為行業(yè)、企業(yè)、高校、科研院所提供相關技術服務。GB/T 41157.1~41157.5-2022《核電廠用緊固件》系列標準順利發(fā)布實施,GB/T 43232-2023《緊固件軸向應力超聲測量方法》順利批準發(fā)布,對我國核電、航空航天、軌道交通等重點領域質量提升提供了重要的技術遵循。
現(xiàn)階段,高強度緊固件“一條龍”應用示范項目相關技術產品和標準已重點應用于航空、航天、汽車、軌道交通、光伏發(fā)電、核電、國防和風電等重大技術裝備和重點工程,39家單位直接參與,輻射行業(yè)更寬范圍。例如,通過航天緊固件統(tǒng)標統(tǒng)型,推動緊固系統(tǒng)設計方法和國產鈦合金緊固件產品在新一代載人運載火箭和導彈裝備中實現(xiàn)配套應用;國產鈦合金緊固件已通過大運飛機裝機評審,開始供貨,實現(xiàn)零的突破;螺栓設計評估技術已應用到復興號標準動車組中。
未來,標準還將在以下領域應用。一是航空航天領域,推動航天領域統(tǒng)型統(tǒng)標方案和系統(tǒng)設計方法的應用,實現(xiàn)產品種類和產品標準數(shù)量壓縮40%;實現(xiàn)鈦合金TC4原材料200kg以上大單重坯料批量供貨、緊固件產品穩(wěn)定化生產,至少在1個型號飛機裝機評審;二是軌道交通領域,對10.9級抗延遲斷裂螺栓核心技術進行公關和驗證,形成的穩(wěn)定化批量生產能力,并在橋梁應用5萬套以上;三是海工裝備領域,開發(fā)中性鹽霧試驗2000h以上無紅銹超強耐腐蝕耐候緊固件表面處理工藝,并達到500t/月表面處理產能力,實現(xiàn)每年8萬件耐腐蝕緊固件和5萬件高抗疲勞緊固件在海上風電的裝機應用;四是核電領域,實現(xiàn)M115、M125、M170三種規(guī)格核電壓力容器用超大規(guī)格螺栓系列產品在核電設備中的安全可靠應用。
經驗啟示
緊固件作為制造業(yè)和工程建設中最常用的基礎零部件,應用十分廣泛,且標準化程度高,具有強烈的標準化需求。盡管國內緊固件制造業(yè)近年取得了長足的發(fā)展,具備一定的產業(yè)化規(guī)模,但受到連接理論基礎薄弱、正向設計方法缺失、先進工藝研究匱乏、極端試驗資源不足、缺少系統(tǒng)評價指標與應用數(shù)據(jù)等問題限制,國產產品依舊停留在中低端緊固連接領域。國內現(xiàn)有緊固件專業(yè)研究機構少、小、散,解決行業(yè)共性技術問題推廣回饋甚微,投入與得到的支持嚴重不對等,動力不足由來已久,又很難統(tǒng)籌國內優(yōu)勢資源,支撐作用受到局限。
全國性標準化技術組織,不僅應歸口相關領域國家標準,更應發(fā)揮好技術委員會產業(yè)技術公共服務平臺作用。全國緊固件標準化技術委員會在未來發(fā)展中,將重點關注兩方面工作:一方面,以國家重大技術裝備和重點工程需求為牽引,聚焦高強度緊固件高質量發(fā)展需求,在新興產業(yè)和未來產業(yè)前瞻布局,不斷完善優(yōu)化產業(yè)鏈上下游協(xié)調、覆蓋全生命周期全產業(yè)鏈的緊固件標準體系;另一方面,統(tǒng)籌協(xié)調國內緊固件領域優(yōu)勢創(chuàng)新資源,推進標準化-科技創(chuàng)新協(xié)同發(fā)展,依托秘書處單位緊固件標準化、科研、檢測資源和優(yōu)勢,依托行業(yè)平臺,打造涵蓋標準化、科研、檢測專業(yè)的緊固件研究型團隊,為行業(yè)提供標準化-科研-檢測一體化技術服務,為緊固件科技成果中試轉化提供標準化綜合技術服務。