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记者 李倩 康瑞鑫 报道
记者 康瑞鑫 摄影
焊花灼灼映新机,匠心攻坚破瓶颈。10月17日上午,在山西晋中的太原华欣诚机电设备有限公司(以下简称华欣诚公司)的生产车间内,一道蓝色激光闪烁,精准游走于板材接缝之间。随着机组平稳运转、工序顺利收尾,国内首根采用激光-电弧复合焊工艺焊接而成的直径为1020毫米、壁厚为9毫米的双金属复合螺旋管成功下线。
当天下午,由上海钢管行业协会主办的全国首台(套)螺旋焊管机组激光-电弧复合焊工业化生产试验座谈会在华欣诚公司召开,行业专家、企业代表齐聚现场,共同见证这一里程碑时刻,也意味着历经数年“产学研用”协同攻坚的新型焊接技术,正式走出实验室、迈入工业化试验新阶段,为钢管行业跳出同质化“红海”竞争、开辟高端发展新赛道注入硬核动能。

图为座谈会。
据悉,此次下线的双金属复合螺旋管,采用外碳钢、内不锈钢的复合结构设计,管壁内层为2毫米厚的304不锈钢、外层为7毫米厚的Q235碳钢,完美地融合了碳钢结构强度高与不锈钢耐腐蚀性能好的优势。相较于纯不锈钢管,其大幅压缩了产品成本;相较于普通碳钢管,其使用寿命明显延长、适用场景显著升级,是石油化工、城市输水、矿山管网等工程领域的优选。

图为与会专家代表在首根不锈钢、碳钢复合板螺旋管激光-电弧复合焊样品前合影。
此次试验的成套生产装备由华欣诚公司自主研发,搭载武汉予成激光智造有限公司(予成激光)的核心焊接工艺,配套山西山古科技有限公司(山古科技)专供基材,三方精准协同、互补赋能,共同攻克长期困扰钢管行业的技术难题。
突破,“产学研用”协同创新
长期以来,双金属复合管异种材料焊接是制约产业升级的核心瓶颈。碳钢与不锈钢冶金特性差异较大,传统焊接工艺始终难以兼顾质量与效率,要么焊接效率低、无法量产,要么焊缝稳定性差、耐腐蚀性不达标,极易出现脱层、腐蚀等质量隐患,极大地限制了高端复合管的规模化推广,也让国内钢管行业长期陷入低端同质化竞争的困境。业内期待一种既能保证焊接质量、又能实现高效生产的解决方案。
行业所需,创新所向。激光-电弧复合焊技术的工业化落地,彻底打破了这一技术桎梏。

图为魏立群
“这是从0到1的工艺突破。”上海钢管行业协会秘书长魏立群高度评价。该技术融合激光高能量密度、电弧填充性强的双重优势,针对性破解双金属板材焊接痛点。经实测,新工艺可让焊缝耐腐蚀性与基材精准匹配,焊接热输入量大幅降低67%,焊接耗材用量显著减少,综合生产效率较传统设备提升3至4倍,真正实现了高质量、高效率、低成本、低损耗的目标。
一项硬核技术的落地,从来不是一朝一夕的突破,而是持之以恒、久久为功的协同攻坚。此次工业化试验,凝聚了“产学研用”全链条数年的深耕坚守。

图为卢致逵
上海钢管行业协会副秘书长卢致逵回顾了该技术的创新研发过程:2019年,华中科技大学武汉光电国家研究中心高明教授团队率先完成采用激光-电弧复合焊技术焊接复合钢板的实验室基础工艺验证,筑牢理论根基;2020年国庆期间,攻关团队在上海宝世威钢管制造有限公司完成中试焊接作业,获取关键工业级性能数据,打通该技术从实验室到生产线的中间环节;如今,在华欣诚公司生产基地完成工业化试验,走完技术迭代的最后一环,实现了从“原理可行”到“商品可用”的跨越。

图为李锦平。
华欣诚公司董事长李锦平坦言,深耕行业数十载,华欣诚公司始终锚定复合管焊接难题攻坚克难,也曾遭遇过复合焊管项目研发失利,但从未放弃技术攻坚的初心,多年来持续迭代设备、校准生产精度、优化工艺适配性,只为攻克行业共性难题。下一步,华欣诚公司将与合作伙伴一起,持续精进复合焊管装备工艺技术,推动钢管行业的技术革命,共同开辟钢管行业高质量发展的新天地。

图为邹郁京。
成果的背后,是多方团队日夜鏖战的坚守。“无数个通宵迭代、反复调试,才换来了此次工业化试验的成功。”予成激光董事长邹郁京感慨道。予成激光焊接事业部部长刘浩介绍了激光-电弧复合焊的技术优势,可提高熔深、降低成本,还具备高适应性和高效率。
作为基材供应方,山古科技董事长薛海表示,随着双金属复合管市场需求持续爆发,行业技术革新必将带动产业链升级,山古科技将持续深耕基材研发创新,优化产品性能,精准匹配高端复合管生产需求,助力产业链协同提质升级。
与会专家纷纷表示,这一技术将为钢管行业带来一场变革。
据悉,此次座谈会由上海钢管行业协会市场部主任王友国主持。

图为王友国主持。
研讨,共促团体标准早日落地
当前,油气开发、海洋工程、压缩空气储能等领域快速崛起,市场对耐腐蚀、高强度、长寿命的高端复合管材需求持续攀升。激光-电弧复合焊技术的产业化落地,精准契合了行业绿色化、高端化、智能化升级趋势,为钢管产业换道超车提供了核心技术支撑。
技术突破,标准赋能。为推动新技术规范化、规模化推广,在此之前,由华欣诚公司牵头编制的《螺旋焊管机组激光-电弧复合焊接系统》团体标准已顺利通过初审,成为国内乃至全球首个激光-电弧复合焊接技术在螺旋焊管机组上应用的团体标准。此次座谈会上,与会专家结合上午的产业化试验展开了对团标的研讨。

图为专家们现场研讨激光-电弧复合焊缝。
观摩求真知,研讨谋长远。当天,行业专家深入生产一线,全流程观摩生产工序,细致核查设备运行状态、管材成型质量、焊缝形貌细节,通过测量、对比,全方位核验新工艺产品的各项性能指标。
在研讨环节,行业专家立足材料机理、生产工艺、设备适配、市场应用等多个维度,为技术优化、标准完善、产业拓界精准献策,凝聚了行业发展共识。
其中,山东济钢型材有限公司副总经理王泰来从材料学角度出发建议,试验样品后续要完善扫描电镜金相分析、焊缝应力、盐雾实验等全套检测,以完备的科学数据为下游工程应用筑牢安全保障。
天津友发管道科技有限公司总工程师高志凌结合数十年一线生产经验指出,双金属复合板材质特殊、对精度要求高,须配套高精度矫平设备和智能在线纠偏系统,从源头杜绝管子侧弯等问题。
湖南胜利湘钢钢管有限公司副总经理代志健立足下游应用市场,提出激光-电弧复合焊技术不仅适用于螺旋焊管生产,而且可进一步延伸应用至直缝管生产等领域,也可将单一工艺突破升级为可复制、可推广、可拓展的平台化核心技术。
……
会上,专家一致认为,此次工业化试验积累的实操数据、成熟生产经验和专家的建议,将进一步完善标准体系,为技术落地推广、行业规范发展筑牢制度根基。会议明确尽快收集整理专家的建议并纳入《螺旋焊管机组激光-电弧复合焊系统》团体标准中,将于11月中下旬在山古科技召开该团体标准的终审会,争取尽快让国内首个螺旋管领域的激光-电弧复合焊团体标准正式发布,为行业建立高起点的规范门槛。
“今天诞生的不只是一根合格的复合管,更是整个钢管行业跳出低端‘红海’竞争的全新赛道。”卢致逵最后说,期待第一份采用激光-电弧复合焊焊接技术的不锈钢复合螺旋管的商业合同诞生。
此次工业化试验的成功,既是钢管行业技术创新的阶段性硕果,更是产业转型升级的全新起点。未来,随着团体标准全面落地、工艺持续优化、设备迭代升级、应用场景不断拓展,这套搭载新技术的新装备,将改写高端复合管产业格局,推动我国钢管行业在全球高端管材市场抢占技术话语权、产业主动权,为钢管产业高质量发展注入源源不断的创新动力。

图为座谈会前与会专家代表合影留念




























