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【科技创新主力军】娄延春:用过硬铸造技术托举大国重器

文章来源:中国机械科学研究总院集团有限公司  发布时间:2025-04-01

从原始黄铜片、四羊方尊、后母戊鼎、永乐大钟到三峡水轮机转轮、汽车缸体缸盖、发动机单晶叶片……诞生于5000年前的铸造技术,传承至今,一直焕发着不朽的生命力,是中国文明史的一个重要组成部分。作为现代装备制造工业的基础工艺之一,铸造在高性能复杂结构件高效近净成形等方面具有不可替代的综合技术优势。作为一名“铸造人”,中国机械总院首席科学家、高端装备铸造技术全国重点实验室主任娄延春,将半生投身于铸造事业,并见证着我国铸造技术发展的光辉历程。

娄延春大学毕业后被分配到沈阳铸造研究所(以下简称沈铸所),当时正是我国着力发展高端装备大型铸件的关键时期。当时,为满足我国二滩、三峡等大型水电站对优质铸件的迫切需求、解决进口替代难题,沈铸所正在研制大型水电站用马氏体不锈钢材料及其先进成形技术。在一个又一个项目的研发中,娄延春逐渐成长为沈铸所的业务尖兵,开始在国家重大工程、重点装备用高品质铸件研发中挑起大梁。

2003年,三峡电站正式将大型水轮机导叶铸件国产化任务委托给沈铸所,这是当时整个三峡左岸水轮机部件中唯一具有国内自主知识产权的大型铸锻件。娄延春与团队铆足了劲,誓要攻下这一关。此后一年多时间里,娄延春和团队几乎没有休息日,24小时待命:万家团圆的节日,他们在实验室进行性能测试;夜深人静的午夜时分,他们坚守在设备旁开展产品试制研究。从新型特种设备研制、材料优化、工艺理论模型搭建到铸造成形技术方案实现,他们克服了重重困难,仅用一年时间,圆满完成了合同规定产品的全部制造,顺利通过了设计单位的审核,一次性通过验收。“电渣熔铸水轮机导叶双精炼铸造”成为我国具有自主知识产权的大型铸件制造新工艺,填补了国内空白,达到国际领先水平。截至目前,国内外大型/超大型水轮机导叶制造均采用娄延春团队研发的该项工艺。沈铸所也依托该项自主知识产权技术相继为我国溪洛渡、向家坝、乌东德、白鹤滩等百万千瓦级水电机组提供了配套支撑,产品还出口至美国、加拿大、法国、日本、巴西等国家,该项技术也成功获得国家科技进步奖二等奖。

2015年,在沈铸所的重型装备车间,世界单机容量最大的白鹤滩百万千瓦水电机组核心部件——三维曲面水轮机叶片在精确塑性成形中完成蝶变。其中,由娄延春团队开发的“电渣熔铸+热模压”集成制造技术,不仅突破了巨型水轮机叶片制造的世纪难题,更推动我国重大水电装备实现了全球领跑的跨越式发展。这项技术突破使白鹤滩叶片内部质量提高了一个质量等级,金属利用率提高40%,制造周期缩短65%,被国际同行誉为水电装备制造的绿色革命,为中国水电装备从“跟跑”跨越到“领跑”、闯入“世界水电无人区”提供了坚强支撑。

此外,娄延春还牵头组建了“高端装备轻合金铸造技术国家重点实验室”和“先进铸造技术国家地方联合工程实验室”,开展高端装备轻合金铸造过程应用基础理论和竞争前共性技术的研究。如今,他凭着追求真理、勇攀高峰的工程师精神和科技振兴、铸造强国的梦想,依旧在铸造领域闯关奋进。

【责任编辑:家正】

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