首鋼在800MPa級水電鋼應(yīng)用技術(shù)上的創(chuàng)新工作，得到了水電行業(yè)資深專家杜天棕的肯定：“首鋼800MPa水電鋼使用性能和技術(shù)服務(wù)在仙居電站就給我留下了深刻的印象，現(xiàn)在又在國內(nèi)率先開發(fā)出了優(yōu)良的配套焊材，解決了800MPa水電鋼的應(yīng)用瓶頸，更是交出了令人滿意的答卷。”
在先期介入基礎(chǔ)上贏得用戶
先期介入是指鋼廠全面參與用戶設(shè)計(jì)、指標(biāo)確定、試驗(yàn)評定、現(xiàn)場施工等環(huán)節(jié)，為用戶提供技術(shù)服務(wù)及全套技術(shù)解決方案。然而在國內(nèi)，先期介入800MPa級水電鋼用戶的案例卻鮮有耳聞。首鋼以“敢為天下先”的魄力和勇氣，率先將先期介入的方式引入到中厚板產(chǎn)品市場推進(jìn)中。2013年，首鋼承接了浙江仙居抽水蓄能電站項(xiàng)目800MPa級水電壓力鋼管用鋼的供貨任務(wù)，該項(xiàng)目為國內(nèi)首批國產(chǎn)800MPa級水電壓力鋼管用鋼的應(yīng)用項(xiàng)目，國內(nèi)水電施工局并無相關(guān)焊接施工經(jīng)驗(yàn)。為了保證工程的安全性，作為業(yè)主的國家電網(wǎng)提出了要求：必須提供滿意的全套焊接技術(shù)解決方案，方能簽署采購合同。
為了盡快落實(shí)合同，技研院用戶所課題負(fù)責(zé)人張熹根據(jù)野外施工條件選擇了國內(nèi)外6種焊材匹配首鋼鋼板，同時進(jìn)行了20種焊接工藝下的試驗(yàn)研究。由于工期緊，為了盡快得到一手?jǐn)?shù)據(jù)，在張熹的組織下，劉宏、齊建、郭占山、陳延清、張楠、牟淑坤、鞠建斌等人放棄了春節(jié)假期，加緊進(jìn)行焊接試驗(yàn)。冬天氣溫較低，焊接過程中出現(xiàn)了冷裂紋，劉宏憑借豐富的焊接經(jīng)驗(yàn)提出了雙面火焰預(yù)熱的操作方法，有效避免了焊接缺陷。在大家積極配合下，最終，用戶所按時完成了焊接試驗(yàn)。
試驗(yàn)結(jié)果雖然表明鋼板熱影響區(qū)沖擊沒有問題，但焊縫低溫韌性對工藝敏感難以達(dá)標(biāo)，成為限制800MPa級鋼板應(yīng)用的瓶頸，只有進(jìn)口的日本神鋼焊條、瑞典伊薩埋弧焊材能夠滿足大焊接熱輸入下-40℃沖擊功要求，國產(chǎn)焊材只能達(dá)到-20℃。顯而易見，購買進(jìn)口焊材會顯著增加用戶施工成本。由于工期緊張，重新開發(fā)配套國產(chǎn)焊材已然來不及，為了落實(shí)合同、保證用戶的工期，張熹查閱了浙江仙居多年的氣候數(shù)據(jù)，認(rèn)為該地區(qū)史上最低溫度從未跌破-20℃，建議業(yè)主將設(shè)計(jì)溫度由-40℃改為-20℃。起初設(shè)計(jì)部門和相關(guān)專家并不認(rèn)可，張熹便援引大量日本的水電施工、設(shè)計(jì)資料，并根據(jù)服役條件進(jìn)行焊縫-20℃、-40℃起裂、止裂機(jī)理分析，為業(yè)主提供了詳實(shí)的調(diào)研、試驗(yàn)報告，通過與專家多次咨詢和交流，最終說服了設(shè)計(jì)部門，順利簽訂了合同，也為用戶節(jié)約了進(jìn)口焊材購置費(fèi)300多萬元。
合同簽訂，意味著技術(shù)服務(wù)的開始。為了保證施工質(zhì)量，首鋼提供了切實(shí)可行的焊接工藝指導(dǎo)書。在制管和洞內(nèi)安裝階段，張熹、鄒揚(yáng)趕赴現(xiàn)場進(jìn)行卷板、焊接工藝指導(dǎo)，保證了施工質(zhì)量，得到了監(jiān)理單位的認(rèn)可，真正做到了大型水電項(xiàng)目的先期介入。
在挑戰(zhàn)“經(jīng)典”中實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新
預(yù)熱溫度小于等于100℃，且在30kJ/cm以上大熱輸入下焊縫零下40℃沖擊功大于等于47J，這是保證800MPa水電鋼焊接性和工程安全的關(guān)鍵技術(shù)。根據(jù)預(yù)熱溫度要求設(shè)計(jì)鋼板成分，鋼鐵企業(yè)通常采用日本的“伊藤公式”——該公式是鋼板預(yù)熱溫度與鋼板成分、厚度、擴(kuò)散氫含量經(jīng)典的定量關(guān)系方程。而采用該公式進(jìn)行首鋼800MPa水電鋼設(shè)計(jì)時，預(yù)熱溫度滿足的鋼板成分卻無法保證鋼板強(qiáng)度。是計(jì)算有誤還是操作失當(dāng)？難道說是伊藤公式有偏差？張熹、鞠建斌帶著疑問，費(fèi)盡周折查到了1969年伊藤公式提出時的原始文獻(xiàn)，通過仔細(xì)閱讀比對，發(fā)現(xiàn)伊藤公式中的強(qiáng)度、厚度、成分體系，都已經(jīng)不適應(yīng)于如今的超高強(qiáng)特厚板。原來是“久戰(zhàn)沙場”的伊藤公式出了問題。
為了實(shí)現(xiàn)成分精確設(shè)計(jì)，必須打破經(jīng)典公式，提出新的預(yù)測公式。根據(jù)國內(nèi)外高強(qiáng)鋼焊材的擴(kuò)散氫水平分析，張熹對經(jīng)典的伊藤公式進(jìn)行了簡化，使其更適合鋼廠使用。同時通過對近10年來用戶所積累的試驗(yàn)冷裂紋數(shù)據(jù)及鋼材成分進(jìn)行甄別，采用近200個焊接冷裂紋評價結(jié)果進(jìn)行線性回歸分析，提出了更適合于特厚板的鋼板預(yù)熱溫度與化學(xué)成分、板厚的定量關(guān)系公式，并在此基礎(chǔ)上優(yōu)化了成分設(shè)計(jì)。后來一系列的焊接評定結(jié)果表明，根據(jù)該指標(biāo)設(shè)計(jì)的鋼板預(yù)熱溫度僅為80℃，遠(yuǎn)低于伊藤公式提出的100℃，這對于改善用戶野外施工環(huán)境、避免焊接缺陷、提高效率提供了有利的支持，也使首鋼具備了根據(jù)用戶焊接預(yù)熱溫度要求精確設(shè)計(jì)鋼板化學(xué)成分的能力。
在實(shí)踐中打造以用戶為中心的攻關(guān)模式
雖然仙居項(xiàng)目更改了設(shè)計(jì)，將焊縫沖擊試驗(yàn)溫度提高到-20℃，但國產(chǎn)焊材-40℃沖擊功難達(dá)標(biāo)的難題依然擺在眼前，而這必將成為限制800MPa級水電鋼應(yīng)用的瓶頸。為了增加首鋼鋼板的競爭力，切實(shí)幫用戶解決應(yīng)用問題，在張熹的積極努力下，首鋼率先與國內(nèi)一家線焊材廠進(jìn)行戰(zhàn)略合作，建立高端板材與焊材同步開發(fā)、綁定銷售的創(chuàng)新模式。通過打破行業(yè)界限、進(jìn)行跨行業(yè)聯(lián)合技術(shù)攻關(guān)，僅僅歷時2個月，首鋼便與大橋、伊薩共同開發(fā)出了滿足-40℃沖擊功要求的800MPa級配套焊材，所開發(fā)的焊材在40kJ/cm大線能量下仍具有足夠的韌性儲備。
由于水電行業(yè)具有施工環(huán)境惡劣、焊工水平參差不齊的特點(diǎn)，為避免焊接缺陷，電焊條焊接工藝性優(yōu)劣成為施工局認(rèn)可焊材與否的關(guān)鍵。首鋼最初開發(fā)的焊材雖然性能優(yōu)良，但立焊工藝性差，初級焊工無法使用。為此，焊接首席技師劉宏對神鋼、奧林康、伊薩、大西洋等國內(nèi)外一線焊材廠生產(chǎn)的800MPa級電焊條進(jìn)行工藝性評價，并給天津大橋焊材開發(fā)人員提出了詳細(xì)的改進(jìn)方向。經(jīng)過多輪次試驗(yàn)，優(yōu)化后的焊材工藝性及力學(xué)性能不亞于日本神鋼進(jìn)口焊材，達(dá)到國際先進(jìn)水平，而且價格每噸可降低2—3萬元，一舉打破了國外技術(shù)壟斷。
跨界合作的成功，不僅鼓舞了用戶所全體職工，同時也啟示他們，800MPa級水電鋼及配套焊材的推廣應(yīng)用也必須打破所與所、專業(yè)與專業(yè)之間的界限，“把工作做好，為用戶服務(wù)好，樹立首鋼產(chǎn)品和服務(wù)的品牌”理應(yīng)成為所有人共同奮斗的目標(biāo)。攻關(guān)組人員積極配合，在產(chǎn)品開發(fā)階段就先期考慮到產(chǎn)品的使用性能，通過技術(shù)討論共同完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)。針對用戶在使用中出現(xiàn)的問題，如低溫應(yīng)變時效性能下降、再熱脆化，聯(lián)合攻關(guān)小組一起進(jìn)行分析討論，共同承擔(dān)解決。高端焊材性能穩(wěn)定性受盤條等原料質(zhì)量影響很大，這也是限制高端焊材國產(chǎn)化的關(guān)鍵因素之一。為了實(shí)現(xiàn)800MPa級水電鋼配套焊材的市場化，特鋼所陳濤根據(jù)焊材用盤條的要求，對通鋼公司、長鋼公司等外埠企業(yè)進(jìn)行設(shè)備能力評估和技術(shù)攻關(guān)，提出實(shí)現(xiàn)超低C、低S、低P的控制措施，目前已具備800MPa埋弧焊焊絲盤條的生產(chǎn)能力，為工程應(yīng)用提供了有力支持?？梢哉f，是共同的攻關(guān)目標(biāo)將用戶所、厚板所、特鋼所技術(shù)人員緊密凝聚在一起，為首鋼高端品種的市場化提供了新的、強(qiáng)有力的支撐。
在解決用戶難題中打造首鋼服務(wù)品牌
在國外800MPa級水電鋼項(xiàng)目——老撾色邊—色那姆項(xiàng)目中，項(xiàng)目設(shè)計(jì)部門提出了焊接接頭-60℃沖擊功≥30J的極為苛刻的要求，而此時國內(nèi)-40℃都很難達(dá)到。施工單位水電七局夾江水工機(jī)械廠技術(shù)人員采用國內(nèi)外焊材進(jìn)行了大量試驗(yàn)，焊縫沖擊功始終無法滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。在得知首鋼開發(fā)出了優(yōu)良的配套焊材后，水電七局向首鋼提出了支援請求。張熹積極響應(yīng)，不僅為其提供了合適的焊材，還與王鳳會一道進(jìn)行現(xiàn)場焊接指導(dǎo)，制定了“大熱輸入+低層間溫度”的工藝規(guī)范。焊接試驗(yàn)期間，用戶所的技術(shù)人員在30℃以上高溫廠房里一站就是一天，連續(xù)奮戰(zhàn)一個星期，最終保證一次性通過焊評，幫助用戶解決了燃眉之急。
由于該項(xiàng)目焊接施工在國外，為減少設(shè)備投入，用戶希望首鋼提供鋼板下料、開坡口、彎頭等加工配送服務(wù)。張熹主動聯(lián)系首秦公司加工配送中心，在了解到?jīng)]有足夠噸位的壓機(jī)情況下，又積極聯(lián)系外協(xié)單位，并與首秦公司相關(guān)負(fù)責(zé)人進(jìn)行現(xiàn)場考察，最終為用戶提供了加工費(fèi)用合理、滿足要求的加工單位。首鋼領(lǐng)先的配套焊材、技術(shù)服務(wù)能力和態(tài)度，給水電七局領(lǐng)導(dǎo)、技術(shù)人員留下了深刻印象，不僅為首鋼贏得了訂單，更贏得了首鋼800Mpa級“水電產(chǎn)品+優(yōu)質(zhì)服務(wù)”的品牌聲譽(yù)。
在艱難困苦中
錘煉忠誠和敬業(yè)精神
為了宣傳首鋼800MPa級水電鋼及配套焊材的技術(shù)優(yōu)勢，用戶所張熹，厚板所隋鶴龍、鄒揚(yáng)爬高山、鉆山洞，到達(dá)過包括吉林敦化、河北豐寧、安徽績溪、云南烏東德、四川夾江、天津阿爾斯通、四川東電等幾乎所有800MPa級水電鋼在建項(xiàng)目的項(xiàng)目部和機(jī)組安裝單位。電站往往修在山溝里，泥和石子鋪的盤山路，有時200公里的路程要開車八九個小時，甚至還經(jīng)歷了不少“險情”，可技術(shù)人員沒有一個退縮，而是以更為飽滿的熱情迎接挑戰(zhàn)。通過與用戶進(jìn)行深入的技術(shù)交流，首鋼的技術(shù)優(yōu)勢、服務(wù)意識和態(tài)度得到了用戶及業(yè)內(nèi)專家的廣泛認(rèn)可。功夫不負(fù)有心人，豐寧、績溪等項(xiàng)目均已發(fā)出要約，將采用首鋼配套焊材進(jìn)行焊接評定試驗(yàn)，為今后首鋼鋼板的市場推廣打下良好基礎(chǔ)。
多年的實(shí)踐使科研人員深刻體會到：只有技術(shù)領(lǐng)先，才能在殘酷競爭的鋼鐵市場中占有一席之地；只有了解用戶的需求并具備超前的用戶服務(wù)能力，才能在下游用戶中有話語權(quán)，得到用戶的認(rèn)可。“個性定制+技術(shù)服務(wù)”必將成為首鋼高端產(chǎn)品推廣應(yīng)用中的催化劑，助力首鋼在創(chuàng)新發(fā)展中不斷取得新突破。