五行号 电商 中国高端轴承迎来突破,核心技术仍有短板,微差距消减为何这样难

中国高端轴承迎来突破,核心技术仍有短板,微差距消减为何这样难

"厂里用的平面轴承,德国进口。 一组三万,就这,难道国内就做不出来吗。 "一句话,2副图,一石…

"厂里用的平面轴承,德国进口。

一组三万,就这,难道国内就做不出来吗。

"一句话,2副图,一石激起千层浪,迎来了2300多评论,一副轴承为何引起如此热烈讨论?"高端轴承依赖进口,为什么我们自己造不出来?",其实2000后,我国就出台了一系列政策支持轴承产业发展,到2014年的时候,中国轴承产量已经达到196亿套,居于世界第三位。

我们生产的最小轴承直径0.6毫米,最大的直径11米,所供应的机械设备涵盖了生活的方方面面。

国产的轴承的尺寸偏差和旋转精度虽然和进口轴承已经非常的接近。

但是与德国进口轴承在离散度上还有一定的差距。

国外早已开始研究和应用"不可重复跳动"这样精细的旋转精度指标,而中国在此方面的研究还是空白。

从轴承大国向强国转变,核心技术在突破,全面超越仍努力"凡是旋转的部分,都需要轴承",作为机械设备中不可或缺的核心零部件,轴承支撑机械旋转体,降低其摩擦系数,并保证其回转精度。

中国轴承钢产量更是连续8年位居世界第一,2018年轴承钢产量高达96.5万吨,不仅自用,还出口给瑞典SKF、德国舍弗勒、日本NSK等世界知名产业。

以发动机中的轴承为例,它一直在"炼狱"中工作——它不仅要以每分钟上万转的速度长时间高速运转,还要承受着各种形式的应力挤压、摩擦与超高温。

这对轴承的精度、性能、寿命和可靠性提出了高要求,而决定这四点的关键因素,其中重要一个因素在于其材质。

"中科院山东技术转化中心常务副主任王东升在调研了东三省、浙江、山东等五六个省份之后,找到了答案:最大的问题出在材质上,'没有好钢,永远造不出高端轴承'。

"这里说的"好钢"主要是指:高碳铬轴承钢(GCr15等)、渗碳轴承钢(G20CrMo等)、高温轴承钢(9Cr18等)、不锈钢轴承钢(FCrSiWV等),根据化学成分不同分别有硬度高、抗冲击、抗腐蚀、耐高温等特性,分别用于不同场景。

世界上最大的滚动轴承是中国建造的海上巨型风机SL500的发电机底座轴承,直径有两层楼高,加工精度不超过6微米,相当于头发丝的1/12。

遗憾的是,虽然我国的制轴工艺已经接近世界顶尖水平,但材质——也就是高端轴承用钢几乎全部依赖进口。

很多海外轴承巨头从我国采购轴承钢回去,生产出高端轴承再高价卖给我们。

秘诀就是在于轴承钢精炼技术和轴承的加工工艺上。

轴承钢的质量主要取决于以下四个因素:一是钢中的夹杂物含量、形态、分布和大小;二是钢中的碳化物含量、形态、分布和大小;三是钢中的中心疏松缩孔和中心偏析;四是轴承钢产品性能的一致性。

这四个因素可以归纳为纯净度和均匀性指标。

其中,纯净度要求材料中的夹杂物尽量少,纯净度的好坏对轴承的疲劳寿命有直接影响;而均匀性则要求材料中的夹杂物和碳化物颗粒细小、弥散,这会影响到轴承制造中热处理后的变形、组织均匀性等。

"PPM"在炼钢中是氧含量的单位,意指百万分率或百万分之几。

中科院金属研究所专家告诉科技日报记者,一般而言,在钢铁行业,8个PPM的钢属于好钢;5个PPM的钢属于顶级钢,正是高端轴承所需要的。

高端轴承用钢的研发、制造与销售基本上被世界轴承巨头美国铁姆肯、瑞典SKF所垄断。

前几年,他们分别在山东烟台、济南建立基地,采购中国的低端材质,运用他们的核心技术做成高端轴承,以十倍的价格卖给中国市场。

终于我们迎来了突破,高端轴承制造最为基础且艰难的两大工艺就是原材料和加工工艺。

目前中国在高端轴承原材料的钢材制造上,已经生产出了氧含量5ppm以下的顶级钢,稀土的加入就是中国高端轴承钢突破的核心。

在轴承制造的工艺上,中国科研团队在2011年也已经展开相关研究,如今已经积累丰富的经验和数据基础。

中国洛阳轴承厂所制造的高铁轴承,在250至300公里的时速上完成了长达120万公里的上车试验,标志着中国高铁轴承的国产化迎来了重大突破,在高铁所用的高端轴承上,我们差距逐渐减小。

然而世界轴承技术的发展非常迅速,材料上的差异越来越小,有了好钢我们造高端轴承还是有压力。

中国轴承行业目前制造的直径在0.6毫米左右的高端轴承,其使用寿命达到了设计寿命的三到五倍,可靠性在96%左右。

而同种类大小的国外高端轴承整体性能更加优异,其使用寿命往往可以达到设计寿命的8倍以上,同时可靠性也高达98%。

这也是中国大部分高端机械设备领域发展受限的主要原因。

大国神器需求更多,高端轴承和特种钢全面突破,还要做好人才培养。

炼钢过程中加入稀土,就能使原本优质的钢变得更加"坚强"。

但怎么加,加多少,什么时候加,这是世界轴承巨头们的核心秘密。

前一阶段,中科院金属所材料加工模拟研究团队开发了商用稀土合金的纯净化制备技术和稀土在钢中特殊加入技术,从而突破了稀土在钢中进行工业化应用的技术瓶颈,实现了在钢中添加稀土后的工艺顺行和性能稳定。

但是再重点项目、重点设备上我们有了自主的高端轴承,民用领域还是差距巨大。

文首提到的平面轴承进口的寿命长、可靠性高、静音,即使高价格,一般企业为了维护成本也愿意使用。

对于数控机床、加工中心等P4及以上级国内需求的一半以上都依赖进口。

这是为什么呢?1.)轴承配件加工质量差异国内外大量试验表明:保持架、套圈、钢球的加工质量对轴承振动具有不同程度的影响。

其中钢球的加工质量对轴承振动影响最明显,其次是套圈的加工质量,最主要影响因素是钢球和套圈的圆度、波纹度、表面粗糙度、表面磕碰伤等。

资深行业人士分析:"钢球在机加工有一核心,不怕减料怕偷工。

偷工比减料更加难防。

车削和磨削,每进阶一次要回火回炉一次,加热释放内部应力。

这个工艺越慢越繁杂越好。

这个在后期检验环节通过各种仪器是根本检验不出来的。

回一次火和回十次火后期检测是无法得知的。

但这个就决定了轴承在以后运行的精度和寿命。

日德在工艺环节和用材用料环节绝对不会暗箱操作就凭这一点就能卖高价"2)工业技术的差距。

轴承技术工人,乃至工程师收入不高,工作动力较低,这是我国机械制造业的一个现实。

大多小微轴承工厂、轴承公司没有高质量技术人员,只能生产一些没有竞争力的低端轴承产品。

当然还有精炼高端轴承钢产量不足、生产设备差距较大等其他问题。

但是随着高端轴承应用的迅猛增长,作为航空发动机的关键基础零部件,其代表性钢种为耐500℃的高强耐蚀轴承钢CSS-42L和耐350℃高氮不锈轴承钢X30(Cronidur30)我国暂时是空白。

这就需要我们加大投入、加强技术人才培养、加快"工业母机"的研发推广,形成全面发展的良性循环。

很多网友们分析了国产轴承和进口轴承的区别,但是归根到底要突破就只有两条路:加强基础科学研究、加快全面建成技术人才培养和成长体系。

因为其实只有微小的差距,接下来只能靠耐心和细心。

总结回顾中国轴承工业的发展,始建于1938年的瓦房店轴承集团有限责任公司(以下简称"瓦轴"),是中国轴承工业的发源地,是中国最大的轴承制造企业。

而后由此逐渐建立的洛阳、江苏、浙江和聊城五大轴承基地逐渐形成产业聚集。

随着我国在高端轴承钢和加工工艺上不断突破,我们究竟处于什么样的地位?又将如何继续突破?请看西瓜视频创作人"国器"《高端轴承终迎突破!高铁关键部件实现国产,中国洛阳轴承功不可没》。

认识差距,定好目标,全面发力新一代科技。

想了解更多大国重器,超级工程,就在西瓜视频搜索"国器"相关阅读:中国制造再次惊艳全球,用“陶瓷”造发动机轴承,效果比金属还好全球顶尖仪器基本被美日德掌握,我国在哪些高端设备上全球领先?上西瓜视频,涨更多知识,获取更多新技能。

本文来自网络,不代表五行号立场,转载请注明出处:https://www.wuxinghao.com/news/81114.html

作者: 五行电商报

五行号电商报,分享电商优品。
返回顶部