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勇攀材料高峰 鍛造鋼鐵脊梁——訪“手撕鋼”研制首席科學家王天翔

   2024-10-29 71

“我手里這款華為手機,折疊顯示屏襯底使用的就是我們生產(chǎn)的‘手撕鋼’材料,,能經(jīng)受180°折彎測試超過20萬次,,手機側鍵按鈕也是用我們的材料,,能承受至少40萬次的按壓,,我們公司目前是華為等知名高科技企業(yè)國內(nèi)唯一指定供應商,。”7月22日,,記者采訪太鋼不銹鋼精密帶鋼有限公司工程師王天翔時,,他自豪地說。

近年來,,無論是“高大上”的航空航天,、高端電子、新能源領域,,還是“高精尖”的醫(yī)療器械、精密儀器,,到處都有太鋼“手撕鋼”的身影,。多年來,“手撕鋼”因為工藝控制難度大,、產(chǎn)品質(zhì)量要求高,,其核心制造技術一直掌握在一些發(fā)達國家手中。隨著王天翔團隊自主研發(fā)出超薄不銹鋼箔“手撕鋼”問世,,太鋼集團不僅打破了這種國際壟斷,,還成為目前寬幅“手撕鋼”全球唯一的生產(chǎn)基地,為老牌國有鋼鐵企業(yè)加快發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力提供澎湃動能,。

材料改變世界 創(chuàng)新創(chuàng)造價值

走進太鋼不銹鋼精密帶鋼有限公司生產(chǎn)車間,,機器轟鳴,工人們正熱火朝天忙碌著,,一卷卷加工好的“手撕鋼”成品整齊排列,。當年論噸賣的鋼材,如今成為論克賣的“搶手貨”,這樣驚艷的變身,,得益于幕后功臣王天翔,。

“惟改革者進,惟創(chuàng)新者強,,惟改革創(chuàng)新者勝,。”這是王天翔的座右銘,,他常說:“科技行業(yè)是優(yōu)勝劣汰最明顯的領域,,必須不斷創(chuàng)新,不創(chuàng)新就要落后,,創(chuàng)新慢了也要落后,。”

2016年2月,,在太鋼集團工作了27年的王天翔被委以重任——擔任山西太鋼不銹鋼精密帶鋼有限公司經(jīng)理,,他接到的任務是:當年公司應盈利1元。盈利點越低,,說明難度越大,。在此之前,由于只能生產(chǎn)普通的厚板,,太鋼精帶公司已連續(xù)虧損7年,。王天翔很快找到突圍方向:唯有走高精尖的產(chǎn)品路線,占領市場制高點,,才能扭轉(zhuǎn)頹勢,。

當時精帶公司擁有世界上最頂級的生產(chǎn)設備,為何生產(chǎn)不出頂級的產(chǎn)品,?經(jīng)過專家研究得出結論:原材料差一點點,,設備差一點點,人員也差一點點,,最后加起來,,就差得太多了。

“我們要從‘精’字入手,,解決‘差一點點’的問題,。”說干就干,!王天翔推出了設備功能精度,、工藝控制精度的“雙精度管理”,建立精度控制點94個,,新增38項設備功能,,解決了諸多“精度不精”難題,,使世界頂尖設備功能達到甚至超過了設計預期精度。

解決了設備和工藝的問題,,接下來就是產(chǎn)品的生產(chǎn),。王天翔將目光投向在當時主要依賴進口的超薄帶鋼產(chǎn)品——厚度為0.05-0.03毫米超薄精帶,可用于電子精密制造,;厚度為0.03-0.02毫米箔材,,可用于航天航空和核電等行業(yè),均屬于被“卡脖子”的產(chǎn)品,。而寬幅大于400毫米超薄精帶,,在核電、軍工,、高端電子和新能源等行業(yè)運用潛力巨大,,在國際上屬空白。王天翔和團隊成員下定決心,,向這一目標發(fā)起攻關,。

先后進行700多次試驗,攻克170多個設備難題,、450多個工藝難題……經(jīng)過兩年多的攻關,,2018年,團隊成功研發(fā)出厚度為0.02毫米,、寬幅600毫米的不銹鋼箔材并實現(xiàn)批量生產(chǎn),。在他們手中,百煉鋼變“繞指柔”,,徹底打破少數(shù)國家在該領域的技術壟斷,。

每一次研發(fā)都誕生新的標準

0.02毫米超薄不銹鋼精密箔材“手撕鋼”研發(fā)成功后,精帶的產(chǎn)品有價格和質(zhì)量優(yōu)勢,,很快出口到美國,、日本、韓國等國家,。當年,高附加值產(chǎn)品比例提高到65%,,實現(xiàn)盈利500萬元,;第二年盈利1036萬元,第三年盈利1500萬元,,公司走出困境,。王天翔和團隊并沒有停下創(chuàng)新腳步,繼續(xù)向著0.015毫米沖鋒,。

王天翔說:“這個厚度超出設備設計極限,,軋輥已經(jīng)感覺不到箔材的存在,,在‘搟’的過程中不斷打滑,難題一個接一個出現(xiàn),?!钡麄儧]有放棄,“在這種情況下,,我們對軋輥進行了特殊處理,,用激光把它毛化了,增加了粗糙度,,同時減少了它的直徑,。這樣,就可以繼續(xù)‘搟’了,!”2020年8月16日,,寬600毫米、厚0.015毫米的不銹鋼精密箔材軋制成功,,又創(chuàng)造了一個極限值,。

“我們按照習近平總書記視察太鋼時的要求不斷追求卓越,不斷勇攀高峰,,把看似不可能的事情變成可能,。”王天翔說,。

“手撕鋼”問世后,,隨著國內(nèi)以電子行業(yè)為代表的制造業(yè)迅猛發(fā)展,國內(nèi)市場對此類材料的需求不斷增長,。然而,,國內(nèi)外各種產(chǎn)品標準對于此類極薄產(chǎn)品一直沒有相應規(guī)定。于是,,制定《不銹鋼精密箔材》國家標準的重任又落到王天翔肩上,。在制定《不銹鋼精密箔材》國家標準過程中,太鋼組織國內(nèi)長期從事不銹鋼精密箔材研制,、生產(chǎn),、使用單位的國內(nèi)專家組成了標準編制組。由于不銹鋼精密箔材厚度極薄,,因此該標準重點關注的尺寸公差,、三點差、同條差的要求已達到微米的數(shù)量級,,并借鑒了有色金屬箔材,、涂鍍行業(yè)、造紙行業(yè)等檢測方法,,引入了穿刺強度,、表面潤濕角度的檢測,,兼顧了電子、醫(yī)療,、包覆等行業(yè)對極薄材料的性能要求,。

2021年,由太鋼集團等單位主持制定的《不銹鋼精密箔材》國家標準通過全國鋼標委專家審定,,填補了國家標準在該領域的空白,,使中國不銹鋼板帶標準體系更加趨于完善。

從“新”出發(fā) 再攀高峰

2017年,、2020年,,習近平總書記兩次來到太鋼考察調(diào)研,始終高度重視科技創(chuàng)新,。他指出,,產(chǎn)品和技術是企業(yè)安身立命之本。希望企業(yè)在科技創(chuàng)新上再接再厲,、勇攀高峰,,在支撐先進制造業(yè)發(fā)展方面邁出新的更大步伐。

總書記殷殷寄語,,讓王天翔更感重任在肩,。從0.02毫米到0.015毫米,“手撕鋼”實現(xiàn)了“一薄再薄”的技術突破,。有了核心技術的支撐,,面向市場,王天翔更有底氣,、更有信心,。

“在不銹鋼精密箔材領域,我們已經(jīng)是領先者,,但還不能躺在成績簿上睡大覺,。”王天翔說,,“以前我們追求的是讓它變薄,,現(xiàn)在不但要追求尺寸上的突破,還要追求性能的突破,?!?/p>

談到近年來的新突破,王天翔說,,掩膜版可以說是一次金屬領域天花板級別的挑戰(zhàn)。精密金屬掩膜版是OLED屏幕生產(chǎn)過程中的核心零部件,,決定著分辨率和成像質(zhì)量,。一塊約手機屏幕大小的掩膜版上要打200萬個以上的微孔,,這對掩膜版基材的表面工藝、平滑度,、穩(wěn)定性等關鍵指標提出了嚴苛要求,。而這樣的技術,世界上只有少數(shù)幾個國家掌握,,國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)只能高價進口,。隨著“手撕鋼”創(chuàng)新水平的提升,王天翔覺得研發(fā)掩膜版基材的時機成熟了,。

2019年,,太鋼技術人員開始攻關掩膜版基材。在研發(fā)期間,,“手撕鋼”攻關積累的大量數(shù)據(jù)成為他們的信心來源,。隨著超薄不銹鋼箔材軋制技術的突破,一些源頭和底層的關鍵技術問題被解決,,這使得攻克掩膜版基材等更高級別的科技難題逐漸破解,。研發(fā)團隊聯(lián)合下游應用企業(yè),經(jīng)過反復測試,,推進冶煉,、鍛造、熱軋,、表面修磨等全流程技術研發(fā),,掩膜版的研發(fā)取得了最終的勝利。

王天翔說:“弘揚科學家精神,,是時代賦予我們這一代人的光榮使命,。未來,我們會加快發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力,,培育更多擁有自主知識產(chǎn)權的高精尖產(chǎn)品,,推動解決制約我國高端制造新材料的供給問題,為強國復興貢獻自己的力量,?!?/p>

從一開始的受制于人,到一次次突破極限達到世界領先,,再到制定行業(yè)標準并不斷拓展新材料的應用領域,,王天翔帶領著太鋼不銹鋼精密帶公司一步一步走出低谷,站在鋼鐵行業(yè)的巔峰,,推動著我國鋼鐵產(chǎn)業(yè)快速轉(zhuǎn)型升級,鑄就科技強國,、制造強國的鋼鐵脊梁。

科學導報記者 隋萌


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