日前，位于上海的江南造船廠里一片忙碌，在弧光焊花間、機器轟鳴聲中，鞍鋼鑄鋼公司為世界最大22000箱集裝箱船鑄造的，國內(nèi)最長的船艏柱鑄件焊接完成。用戶反饋，產(chǎn)品質(zhì)量非常好，完全滿足使用條件。
船艏柱是船體最前端的構(gòu)件，即人們常見的位于船首的彎曲部分。由于位于船頭，起著劈波斬浪、破冰航行等作用，要求艏柱必須具備足夠的剛度和強度，以及良好的外形。
作為世界最大的22000箱集裝箱船，其船艏柱也創(chuàng)下了世界紀(jì)錄——長15米，寬2.9米，弧度彎曲3米。而且，用戶特別要求艏柱要具有冰區(qū)航行的能力，不允許分段焊接的設(shè)計，因此采用15米長整體鑄造。這對生產(chǎn)廠的鑄造、熱處理、三維畫線、冷熱矯形、焊接控制、加工能力等都是極高的考驗。這樣大尺寸、大噸位、三維結(jié)構(gòu)復(fù)雜的鑄件，目前國內(nèi)沒有一家鑄造企業(yè)生產(chǎn)過，更沒有成熟的工藝支持。去年，用戶慕名來到鞍鋼鑄鋼公司，希望得到肯定答案。
為提升供貨業(yè)績，擦亮鞍鋼鑄造品牌，經(jīng)過謹慎思考，詳細論證后，鞍鋼鑄鋼公司決定拿下這一大單。15米長的船艏柱，內(nèi)壁卻要求非常薄，最薄處只有20毫米，極易發(fā)生變形。此外，艏柱內(nèi)部有20多處加強筋，每一段都必須做到尺寸精確，才能保證后期焊接順利。在鑄造前，他們通過計算機模擬鑄件應(yīng)力收縮，計算出合理的反變形量，從而使艏柱各個毛坯尺寸準(zhǔn)確。在熱處理過程中，他們采取紅外線水平儀校正鑄件水平度，根據(jù)模擬變形趨勢，科學(xué)設(shè)計多個防變形支撐點，保證了鑄件毛坯的水平度。使用數(shù)控機床加工，保證變曲面圓弧符合船體型線，同時立體刻線定位所有筋板，確保內(nèi)筋位置。后期打磨時，通過使用專用支撐鐵來校平鑄件，局部變形采用冷矯形修型，保證了鑄件在后續(xù)加熱氣刨打磨時的平直度。為確保鑄件質(zhì)量，他們結(jié)合多年的鑄造經(jīng)驗，努力設(shè)計出了科學(xué)合理的鑄造工藝，保證了鑄件沖型迅速，且排氣良好，整體采用超聲波、磁粉探傷，使所有筋板雙晶探傷合格。
目前，9個船艏柱鑄件中的3個已經(jīng)送達用戶，它們將被安裝在世界最大的22000箱集裝箱船上，助力其乘風(fēng)破浪，駛向大海。