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我国自由锻液压机和大型锻件生产的发展历程 Post By：2008…5…31 22：43：08 ＇只看该作者＇
近几年来，国内大型自由锻一直处于一个高速发展时期，特别是2006年，全国各地掀起了一股大型自由锻设备投资建设热潮，各地纷纷上马大型自由锻液压机，据不完全统计，2007 ~2008年两年中，即将投产的在6000吨以上的自由锻液压机就有5台之多，而计划投资建设的更达到了10台以上。目前我国的大型自由锻液压机数量已居世界首位，我国的自由锻行业真的还需要这么多大型设备么？整个自由锻产业是供不应求，还是供大于求？现阶段对自由锻设备的投资是否盲目……
早在1934年日本入侵我国东北以后，就在沈阳、大连建立机械厂安装了20MN、40MN自由锻水压机生产大锻件。1945年日本战败以后，这些锻造设备被友军拆走了。由中国人自已设计制造自由锻液压机和生产大型锻件的时间不长，仅有50多年的历史。现在回顾我国设计制造自由锻液压机和生产大型锻件的历史，基本上分以下几个阶段。（注：自由锻造压力机用乳化液和水为工作液体时，称自由锻水压机；用矿物油为工作液体时，称自由锻油压机，统称自由锻液压机。我国约在1990年前进口或国内制造的锻造压力机大部份用乳化液和水作为工作液体。1990年以后国内制造的锻造压力机的工作液体有乳化液和水，也有用矿物油的，但国外进口的自由锻液压机大部份用矿物油。当分不清该自由锻压力机是采用那种工作液体时就统称液压机）
一、发展历程
1、恢复时期（1949~1952年）
这3年，我国的锻造工业是处于修旧、利废和搞建设的创业前期。
1945年日本战败投降以后，向我国赔偿了一批锻造设备，有10MN、12MN、20MN自由锻水压机各1台、30MN自由锻水压2台，5 t蒸汽锤2台，以及3 t以下蒸汽锤约5台。这些设备一直存放在几个省市的仓库中锈蚀。
1949年10月1日中华人民共和国成立以后，政府主管部门就着手部署日本赔偿锻造设备的使用单位，并进行修复，设计和建造厂房，砌筑加热炉、热处理炉和其他配套设施。这批锻造设备虽然已经阵旧，锻造水压机大部份是蒸汽增压式，结构落后、性能较差，但都是当时的“国宝”，在创业时期为制造大型机器设备提供大锻件。
2、创业时期（1953~1957年）
1953年首先将日本赔偿散存在鞍山的20MN自由锻水压机修复，在沈阳重机厂安装投产，这是我国第一家生产大型锻件的企业，也是培养大锻件生产管理干部、技术人员和工人的摇篮。通过对日本赔偿水压机的修配工作，成为我国能设计制造锻造水压机的第一家企业。
1953~1957年我国进入第一个5年计划，在苏联援建的几个企业中，有8MN、12。5MN、20MN、30MN、60MN自由锻水压机约8台。
1954年将日本赔偿的10MN自由锻水压机修复后，在我国自已设计建设的太原重型机器厂安装试生产。另1台日本赔偿的12MN自由锻水压机修复后放在上海彭浦机器厂。
1957年在太原重型机器厂还安装了两台水压机，一台是从捷克进口的30MN水压机，该压机原是上海101厂用作封头热压，因整个建设项目取消，而压机己同捷克签订购货合同并投产，若取消合同，经济损失较大，只能改作自由锻造，因此该30MN水压机立柱间距呈四方形（注：作为自由锻水压机立柱间距为长方形），该压机于1990年拆除，改用太重自已制造的31。5MN自由锻水压机，该压机于2005年拆除，又改用自制45MN自由锻水压机代替。
1957年在太原重机厂同时安装一台25MN自由锻水压机，该压机由沈阳重型机器厂将日本赔偿的30MN自由锻水压机修配而成。原压机缺少底座，立柱有较深伤痕，机加工后直径减小，经核算改为25MN。由于该压机为蒸汽增压式，同车间还有捷克30MN水压机，生产任务不多，基本设有开动，约于1989年拆除，去向不明。
在1958年大跃进年代，太重自行设计的31。5MN自由锻水压机尚未投产，而沈重有25MN自由锻水压机全套图纸，先后制造约10台供各厂使用，这就是我国25MN自由锻水压机的来历。
在建设第一重型机器厂时，苏联原设计仅有8MN，12。5MN自由锻水压机各一台。我国政府提出重机厂无大型锻造水压机将不能生产大型机器设备，大锻件不能靠进口的意见后，苏联改变了设计，增加从捷克进口的60MN自由锻水压机一台。在厂房建设完成后，将日本赔偿的另一台30MN自由锻水压机修复，安装在车间端部，由于该锻造水压机周边面积太紧无法生产，一直处于闲置状态，于1968年拆迁到洛阳矿山机器厂，该30MN自由锻水压机迄今仍在运行。
创业时期仅沈阳重机厂20MN自由锻水压机生产大锻件，产量约5000 t。其他锻造水压机尚处于建造厂房和安装设备阶段。创业时期安装的自由锻水压机都从国外进口。
在这段时期，我国派出一批工人、技术人员和管理干部到苏联乌拉尔重机厂、新克拉马托重机厂学习大型自由锻件的生产工艺和管理经验，回国后分派到各重机厂的水压机车间工作，为我国的大锻件生产打下了扎实基础。
3、发展时期（1958~1975年）
经过第一个五年计划的建设，各行各业都得到很大发展，从1958年起我国的经济进入大发展时期，为满足矿山、冶金、轧钢、电站、石化、造船等工业所需大型锻件，由中国自已设计、制造了10MN、12。5MN、16MN、20MN、25MN、30MN、60MN、80MN、125MN自由锻水压机40多台。
自1958年起，主管我国机械设备生产的第一机械工业部，为满足机械工业发展所需大型锻件，除在其部属企业增加自由锻水压机的同时，还在几个行政区规划建设北京铸锻中心（后改为北京第二通用机械厂、北京重型机器厂）、天津铸锻中心（后改为天津重型机器厂）、武汉铸锻中心（后移交给六机部，现名武汉重工铸锻有限责任公司）、合肥铸锻中心（后改为合肥重型机器厂、合肥铸锻厂）、陕西铸锻中心（后改为陕西重型机器厂），这些铸锻中心都有12。5MN、25MN自由锻水压机各一台，仅合肥铸锻中心有一台12。5MN自由锻水压机。当时规划布点铸锻中心目的是搞地区性的大型铸锻件专业化协作基地，但后来由于受其他原因的影响，这些铸锻中心逐渐发展成为具有制造机械产品综合功能的重机厂，使本来计划搞专业化协作生产大型铸锻件成为泡影。
之后在“大而全、小而全”以及要在每个省都要建成一个不同规模等级和不同技术水平、又能自行配套的工业体系的基本建设思想指导下，在一些省市建设重机厂安装16MN或12。5MN自由水压机，如杭州重机厂、长沙重机厂、济南重机厂、昆明重机厂、福建三明重机厂、吉林重机厂、金州重机厂、常州锻造厂等。
1958年广东省在建设广州重机厂时，首先采用由沈阳重机厂制造的25MN自由锻水压机。
1959年开始筹建第二重型机器厂，拟新增8MN、16MN、20MN、31。5MN、60MN、120MN自由锻水压机共6台，后来因缩减产品生产纲领，相应减少自由锻水压机数量，调整为12。5MN、31。5MN、120MN 共3台，之后因承担钢管厂心棒的锻造，又增加16MN自由锻水压机1台。1961～1963年国民经济处于调整时期，二重停建。但120MN自由锻水压机、315吨锻造吊车，早在1954年就向捷克订货，约于1960年运到二重，为防止设备变形、锈蚀，1964年国家决定先建造水压机厂房，安装120MN自由锻水压机和2台315吨锻造吊车，便于维护保养。国家财政好转之后继续建设，约于1968年投产。
1960年左右，利用上海矿山机器厂在上海闵行扩建为上海重型机器厂，新增12。5MN、25MN自由锻水压机各1台，1962年又新增由我国设计制造的锻焊结构120MN自由锻水压机。
1964年在第一重型机器厂安装由沈阳重型机器厂参与设计制造的125MN自由锻水压机。
1966年左右，国家原计划在西北地区建设第三重型机器厂，1968年改变计划，改在洛阳矿山机器厂扩建生产大型铸锻件，新建炼钢、水压机、粗加工、热处理车间，新增16MN、30MN自由锻水压机车间和80MN自由锻水压机车间，其中80MN自由锻水压机由洛矿设计制造、大型铸锻件外协加工。16MN自由锻水压机在国内采购，30MN自由锻水压机从一重拆迁。
约于1970年部署北京第二通用机器厂（之后改为北京重型机器厂）、天津重型机器厂进行扩建，两厂都新增60MN自由锻水压机一台。
在机械系统大刮“水压机风”的同时，我国工业管理实施条块分割，在各部门自成体系的影响下，冶金、铁道、兵器、船舶、石化、电力等部属企业，都按照自已的发展规划安装10～60MN自由锻水压机约20台。有些是发展产品需要而增加的，但发生这种结局的主要原因是向机械系统订购的大锻件不能按时交货，不能满足用户对大锻件的供货要求，因此用户只能自已解决。
这个时期自由锻造水压机总数由1957年的14台增加到55台，在1958～1975年间增加41台。
按自由锻水压机总量，大锻件的生产能力应在600000吨以上，但由于基本建设投资少，这些锻造水压机的前后配套水平较差（如配套加热炉、热处理炉数量少，机械化水平低，祗能维持筒单生产）。同时相应配套工程，如炼钢、粗加工、热处理的自身配套水平也不足，这些因素都影响锻造水压机的开动台时，那时大型自由锻件的实际产量约200000吨。
在这段时间仅机械系统就新建和改扩建的重机厂有18家，号称8大重机和8小重机（又称10小重机），拥有8～125MN自由锻水压机34台，1977年调查时，大锻件产量为160000吨。
约在1995年前后，北京重机厂的16MN、25MN、60MN，陕西重机厂12。5MN、25MN，金州重机厂10MN自由锻水压机因生产任务少而仃产，之后就拆除低价变卖，合肥铸锻厂12。5MN自由锻水压机则拆除回炉。
经过这段时间的建设，我国拥有自由锻液压机的数量、等级和其潜在能力，已跨入世界大锻件生产大国的行列。现在总结我国大锻件生产行业发展历史的经验时，一方面要看到哪个时期在打破国外封锁和建设社会主义的工业体系中发挥了积极的重要作用，为装备中国工业做出了应有的贡献；但亦要看到当时不顾财力，盲目无序发展和重复建设，资金分散，配套水平低，大部份自由锻液压机长期不能发挥作用，以至发展到将部分自由锻液压机封存、拆除低价变卖、回炉，造成人力、物力、财力的很大浪费。这对一个正处在发展中的我国来说，这是沉痛的教训。
4、发展提高时期（1976~2005年）
自1976年起，我国实施以科技为兴业手段、技术进步为中心的发展和提高时期，要发展和提高大型锻件生产品种、质量和数量，就必须设计、制造一批新结构的锻造液压机，我国在自行设计制造自由锻液压机的同时，采取引进部份技术、合作生产和整机进口、请外国公司对旧液压机进行技术改造等形式，加快自由锻液压机的发展和提高。
据不完全统计，在这期间新增8~80MN自由锻液压机约65台，其中油压45台、水压20台。到2005年底，我国自由锻液压机的拥有量约140台，其中：8~12。5MN约65台、16~20MN约35台、25~45MN约30台、60MN –4台、80MN2台、120MN—3台。
按液压机等级及数量，生产能力应在180~200万吨，但现在的实际产量约60~70万吨。中国大型锻件生产水平
二、现在我国大型锻件的生产水平
我国经过50多年的发展，能为国民经济各部门，如电站、冶金、矿山、石油、化工、造船、军工、大型机器和重型锻压设备等提供大型自由锻件。
在大锻件的生产工艺中，已基本撑握国际上采用的多种锻造法，如JTS（中心压实锻造法）、WHF（宽砧大压下量锻造法）、FM（不对称平砧锻造法）、FMV（不对称V型砧锻造法）、FML（低锻压力锻造法）、LZ（用料宽比和砧宽比控制锻件内部质量的拔长工艺）、CKD（用于锻造管板的工艺）、三点砧锻造法、收口锻造法等，以上这些锻造法是保证大型锻件内在质量的重要工艺，有些是引进技术、有些是我国自已开发。
自1973年起，第一机械工业部先后组织工厂、设计和科研单位到罗马尼亚、意大利、德国、奥地利、日本、法国、捷克等国生产轧钢、火电和核电设备用大型锻件的企业进行实地考察，回国后又进行技术交流。同时请日本制钢所室兰工厂等大锻件生产企业来华进行技术交流。并收集整理了国外有关大锻件生广的技术情报资料，使从事大锻件生产者，了解我国与国外的差距，提出缩小差距的途径。
在20世纪80年代第二重型机器厂、上海重型机器厂向日本室兰制钢所引进了冷热轧辊、火电汽轮机和发电机、核电压力壳等锻件的生产技术，遗憾的是有些锻件的生产工艺未能在规定期限内进行考核。
我国已生产过的几种大型锻件主要数据
1、广东岭澳核电站1000Mw压水堆蒸汽发生器筒体锻件
蒸汽发生器尺寸：下Φ3286mm /上Φ4280mm×21122mm、壳体总重~310 吨、 材质：18MnD5
2、秦山核电站二期600Mw压水堆压力壳接管段锻件
钢锭重：312吨、锻件约重~190吨
稳压器锻件：由封头、筒体、支撑座等6大件组成，总重95吨。
3、300Mw、600Mw、800Mw火电机组高、中、低压汽轮机转子、叶轮、叶片、发电主轴、护环。
4、300Mw、600Mw压水堆核电站核岛设备锻件（压力壳、堆内构件、管板、蒸发器、稳压器）和常规岛设备锻件（汽轮机高、中、低压转子、叶轮、叶片、发电机主轴、护环）。
5、现三峡水电站30台700Mw水力发电机组的水轮机大轴锻件、发电机主轴、镜板、上下环、叶片轴等，基本上都从国外进口。国内也制造了一些，具体有哪些品种不详。 水轮机大轴锻件重量~160吨。
从业内人士得悉，三峡水电站还有地下电站需3台700MW水轮发电机，三峡下游要建梯级电站，连同其他水电站约有30台700MW水力发电机组所用大锻件，将由我国自己制造。
6、煤液化反应器筒体锻件
反应器尺寸：筒节外径Φ5500mm、壁厚：335mm，由13个筒节和球封头、裙座组成，反应器总重2050吨
7、高压立式液氢容器锻件
材质：0Cr18Ni9、锻件重量：～42吨
8、加氢反应器（含热壁）封头和筒体锻件，筒体外径Φ5500mm~Φ6000mm、
壁厚480mm
9、520000 t合成氨塔筒体外径Φ2800mm、壁厚200mm。
10、3500mm钢板轧机支承辊锻件
辊身尺寸：Φ2050mm、轧辊总长：10600mm、锻件重：~185吨、
钢锭重：296吨。
11、船用低速柴油机6拐组合曲轴锻件
曲轴总长：8030mm、净重71吨。
12、300MN模锻液压机柱片
13、125MN自由锻水压机立柱锻件Φ1100mm×19700mm、重147吨。
14、环形锻件最大直径：用辗环机为Φ5000mm，用125MN液压机自由锻约为Φ5700mm
现在我国可浇铸的最大钢锭重量约400~500 t、可生产重260~320 t大型锻件。
国外大型自由锻发展概况
三、国外近十几年液压机及大型锻件生产发展概况
进入20世纪90年代，世界经济发展的动向是，新技术成为推动经济发展的重要因素，世界性产业结构调整继续深化和国际化的步伐加快，发展中国家的经济迅速发展，发达国家不仅在产品上、还在资本和技术上寻求向外扩张。我国加入世贸组织是表明要参与国际经济大循环，我国的大型锻件生产也将推向国际化，大锻件生产的技术含量很高，要参与国际竞争，实质就是质量、品种、成本和投资深化的竞争，也就是先进生产技术的竟争。了解国外大型锻件生产发展水平、行业生产技术发展状况，才能探讨加速我国大型锻件生产的技术改造，在提高自给率的同时开发国际市场，这是当前十分重要的问题。
在20世纪90年代前后，由于发达国家重工业生产不景气，成套设备市场处于饱和状态，造成大型锻件市场紧缩，竞争激烈，再加上油价上涨、劳动力不足、严格执行环保法规，这些辣手问题困扰着大型锻件的生产发展。另一个难题是随着大型机械产品和重大成套设备技术不断发展，对大型锻件的质量提出了更高的性能要求。为了扭转这种局面，适应市场的高要求，再加上近十几年出现不少新钢种，冶金技术和锻压加工技术的快速发展，推动了世界性大型锻件生产行业的大改组、大投资和生产技术的大提高，以适应市场激烈竞争的要求。
在20世纪60～70年代，国外生产大型自由锻件的国家通过采用新技术、新设备、结构调整，关闭和新建一批液压机，重新进行分工，经过几年逐步走向合理。如美国、英国、德国、意大利关闭10多家大型铸锻件生产厂，关闭、拆除10多台60MN以上自由锻水压机，其中美国有60MN、120MN、140MN，英国有2台60MN，德国有90MN和2台60MN、意大利80MN、120MN等。
（一） 近十几年大型锻件生产技术的发展特点
锻造用钢锭质量直接决定锻件毛坯的质量，而锻件产量与锻压设备性能和辅助设备配置有关，为此，国外大型锻件生产企业主要抓冶炼质量及水压机性能和辅肋设备的配置。
1、冶炼方面：
采用电炉或超高功率电炉（UHP）和钢包精炼炉（LRF），经真空碳脱氧（VCD）或或真空吹氧脱碳（VOD）处理的钢液，在真空室浇注钢锭，已成为用水压机生产大锻件不可缺少的重要条件，用电炉和钢包精炼炉合理冶炼分工，组织最佳冶金过程，采用电磁搅拌、真空吹氩脱气、真空浇注等，对钢液进行综合处理，使钢中气体和有害元素含量达到最低，如H2 ≤0。5PPm、O2≤9PPm、P、S、As（砷）、Sn（锡）、Sb（锑）为0。006～0。003％的水�