导读
高强度紧固件“一条龙”应用示范项目聚焦产业基础高级化、产业链现代化的要求,关注产业链短板痛点,以强基优链为目的,以问题为导向,以需求做牵引,联合产业上下游协同推进,形成良好机制,取得可喜成果。相关技术产品和标准已应用于航空、航天、汽车、轨道交通、光伏发电、核电、国防和风电等重大技术装备和重点工程,39家单位直接参与,辐射行业更宽范围。例如,通过航天紧固件统标统型,推动紧固系统设计方法和国产钛合金紧固件产品在新一代载人运载火箭和导弹装备中实现配套应用;国产钛合金紧固件已通过大运飞机装机评审,开始供货,实现零的突破;螺栓设计评估技术已应用到复兴号标准动车组中。
工作纪实
为了提升紧固件标准在航空航天、轨道交通、核电、海工装备等领域应用水平,加强标准化对产业的指导作用,全国紧固件标准化技术委员会组织申报了“高强度紧固件”一条龙应用示范项目,落实了应用方向和推进机构,并完成实施方案的编制上报工作。
依托全国紧固件标准化技术委员会秘书处承担单位在基础零部件产业发展战略研究、技术咨询与技术服务、标准研究与制定、管理体系与产品认证、产品质量监督与检测、新技术新产品研发与推广应用等方面取得的科研成果,以现有研究团队为核心,建立紧固件连接技术公共服务平台,联合陕西天成航空材料有限公司、中国航空工业标准件制造有限责任公司等24家高校、骨干制造企业、重点主机企业组成技术攻关联合体,面向航空航天、轨道交通、核电、海工装备等领域,以提高高温合金、轻合金紧固件及大规格紧固件、耐腐蚀紧固件等高强度紧固件质量和可靠性为核心,推动高强度紧固件的开发、生产和应用,推进高强度紧固件领域“一条龙”应用示范工作的实施。
在2023年取得了阶段性应用成果,建成了高铁高温合金紧固件产线、核1级M80以上超大规格紧固件产线等3条国内技术领先的专业化产线,实现与国际先进技术并跑。正在建设集材料制备、工艺技术创新、中试验证、自主化设计制造、综合性能评估、装机应用跟踪的高端紧固件创新基地,努力改变高性能紧固件跟踪仿制、性能质量稳定性难以控制、主机企业不敢用不愿用的现状,后续将持续为行业、企业、高校、科研院所提供相关技术服务。GB/T 41157.1~41157.5-2022《核电厂用紧固件》系列标准顺利发布实施,GB/T 43232-2023《紧固件轴向应力超声测量方法》顺利批准发布,对我国核电、航空航天、轨道交通等重点领域质量提升提供了重要的技术遵循。
现阶段,高强度紧固件“一条龙”应用示范项目相关技术产品和标准已重点应用于航空、航天、汽车、轨道交通、光伏发电、核电、国防和风电等重大技术装备和重点工程,39家单位直接参与,辐射行业更宽范围。例如,通过航天紧固件统标统型,推动紧固系统设计方法和国产钛合金紧固件产品在新一代载人运载火箭和导弹装备中实现配套应用;国产钛合金紧固件已通过大运飞机装机评审,开始供货,实现零的突破;螺栓设计评估技术已应用到复兴号标准动车组中。
未来,标准还将在以下领域应用。一是航空航天领域,推动航天领域统型统标方案和系统设计方法的应用,实现产品种类和产品标准数量压缩40%;实现钛合金TC4原材料200kg以上大单重坯料批量供货、紧固件产品稳定化生产,至少在1个型号飞机装机评审;二是轨道交通领域,对10.9级抗延迟断裂螺栓核心技术进行公关和验证,形成的稳定化批量生产能力,并在桥梁应用5万套以上;三是海工装备领域,开发中性盐雾试验2000h以上无红锈超强耐腐蚀耐候紧固件表面处理工艺,并达到500t/月表面处理产能力,实现每年8万件耐腐蚀紧固件和5万件高抗疲劳紧固件在海上风电的装机应用;四是核电领域,实现M115、M125、M170三种规格核电压力容器用超大规格螺栓系列产品在核电设备中的安全可靠应用。
·经验启示·
紧固件作为制造业和工程建设中最常用的基础零部件,应用十分广泛,且标准化程度高,具有强烈的标准化需求。尽管国内紧固件制造业近年取得了长足的发展,具备一定的产业化规模,但受到连接理论基础薄弱、正向设计方法缺失、先进工艺研究匮乏、极端试验资源不足、缺少系统评价指标与应用数据等问题限制,国产产品依旧停留在中低端紧固连接领域。国内现有紧固件专业研究机构少、小、散,解决行业共性技术问题推广回馈甚微,投入与得到的支持严重不对等,动力不足由来已久,又很难统筹国内优势资源,支撑作用受到局限。
全国性标准化技术组织,不仅应归口相关领域国家标准,更应发挥好技术委员会产业技术公共服务平台作用。全国紧固件标准化技术委员会在未来发展中,将重点关注两方面工作:一方面,以国家重大技术装备和重点工程需求为牵引,聚焦高强度紧固件高质量发展需求,在新兴产业和未来产业前瞻布局,不断完善优化产业链上下游协调、覆盖全生命周期全产业链的紧固件标准体系;另一方面,统筹协调国内紧固件领域优势创新资源,推进标准化-科技创新协同发展,依托秘书处单位紧固件标准化、科研、检测资源和优势,依托行业平台,打造涵盖标准化、科研、检测专业的紧固件研究型团队,为行业提供标准化-科研-检测一体化技术服务,为紧固件科技成果中试转化提供标准化综合技术服务。