河北省焊接鋼管產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院簡介

一、研究院概況

河北省焊接鋼管產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院成立于2018年，位于河北省邯鄲市成安縣，依托單位邯鄲正大制管集團股份有限公司建立，擁有研發(fā)、辦公用房5000m²，國家級CNAS理化實驗室，研發(fā)配套儀器設(shè)備140余臺。目前擁有固定研發(fā)、管理人員104人，其中高級職稱36人，中級職稱51人，取得自主知識產(chǎn)權(quán)100余項。參與共建單位有華北理工大學、河北工程大學、邯鄲市慧橋復合材料科技有限公司、邯鄲市昌盛制管有限公司、邯鄲市天禾裕不銹鋼復合管股份有限公司、遷安正大通用鋼管有限公司、霸州市萬潤達高新技術(shù)有限公司。

研究院面向產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，整合“政、產(chǎn)、學、研、用”科技創(chuàng)新資源，圍繞產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新鏈，開展產(chǎn)業(yè)共性關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)、科技成果轉(zhuǎn)化、產(chǎn)業(yè)技術(shù)服務(wù)等公共技術(shù)創(chuàng)新服務(wù)，為河北省焊接鋼管企業(yè)的科技研發(fā)及自主創(chuàng)新提供技術(shù)服務(wù)和支撐；為河北省焊接鋼管產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向作出研判，核心技術(shù)作出探索；為各高校在焊接鋼管方面的科研成果轉(zhuǎn)化營造環(huán)境和尋找市場；為河北省焊接鋼管相關(guān)企業(yè)與高校的互通搭建平臺；為河北省焊接鋼管產(chǎn)業(yè)相關(guān)企業(yè)創(chuàng)新提供人才儲備，進而支撐河北省焊接鋼管產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，力促焊接鋼管產(chǎn)品達到國際先進水平。

二、組織架構(gòu)

為確保研究院的建設(shè)與運行，建立“兩會一院”。成立研究院理事會、研究院專家指導委員會。研究院建設(shè)由理事會統(tǒng)一協(xié)調(diào)，專家指導委員會進行技術(shù)指導與發(fā)展咨詢，研究院在理事會、技術(shù)委員會指導下開展工作。具體架構(gòu)如圖所示。

三、研發(fā)方向

 1.耐磨新材料的研發(fā)產(chǎn)業(yè)化

目前使用的耐磨材料如高錳鋼和高鉻鑄鐵存在不足，高錳鋼沖擊韌性很好，但屈服強度低，在低沖擊場合抗磨性不足且容易變形；高鉻鑄鐵抗磨性良好，但韌性不足，使用過程中容易掉塊、脆斷。擬開展：（1）在現(xiàn)有高錳鋼、高鉻鑄鐵材料的基礎(chǔ)上，提高材料的耐磨使用壽命，針對不用產(chǎn)品，不同的使用壽命要求，提供不同的耐磨材料，最終形成不同類別的耐磨材料系列；（2）研發(fā)新型高強韌耐磨復合材料，比如陶瓷、硅酸鹽等高硬度、高耐磨性的金屬氧化物與鋼鐵復合，充分發(fā)揮這些金屬氧化物的耐磨性，獲得新型耐磨材料；（3）新型耐磨材料在鋼管生產(chǎn)工藝及設(shè)備中的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。

2.雙金屬復合管焊接技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用

隨著油氣田地面建設(shè)的不斷開展和對建筑給水管道要求的提高，雙金屬復合管的應(yīng)用越來越廣泛。雙金屬復合管是一種以基層承壓、覆層耐腐蝕的異種鋼組合鋼管，由于其特殊結(jié)構(gòu)形式，在焊接過程中，焊接質(zhì)量的控制具有較大難度。因此，擬針對雙金屬復合管的焊接技術(shù)進行研究，主要開展：（1）雙金屬復合管常見焊接缺陷分析；（2）雙金屬復合管焊接質(zhì)量的影響因素及控制措施；（3）針對不同類型雙金屬復合管研究制定相應(yīng)的焊接工藝標準。最終把雙金屬復合管焊接技術(shù)進行產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。

3.對低合金高強鋼的熱浸鍍鋅進行研究，并進行產(chǎn)業(yè)化推廣

目前熱浸鍍鋅仍是鋼鐵材料長效防護的最佳選擇，隨著戶外鋼構(gòu)設(shè)施機械強度及安全性要求的不斷提高，Q355、Q420甚至Q460材質(zhì)的型鋼用量逐年增多，且發(fā)展迅速，但這些低合金高強鋼的熱浸鍍鋅質(zhì)量尤其是外觀質(zhì)量急需提高。因此,擬開展：（1）熱浸鍍鋅過程中，鍍件離開鋅浴至冷卻結(jié)晶階段組織結(jié)構(gòu)的演變規(guī)律的研究，及熱浸鍍鋅冷卻操作對鍍層組織結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變和性能的影響。（2）針對不同類型低合金高強鋼的熱浸鍍鋅進行研究，最終制定合理的熱鍍鋅工藝，進行產(chǎn)業(yè)化推廣，獲得高質(zhì)量鍍鋅層。

4.優(yōu)質(zhì)環(huán)保、高耐蝕的熱浸鍍鋅合金鍍層的研究

隨著國內(nèi)城市綜合管廊的建設(shè)發(fā)展，對地下各種管材提出了越來越苛刻的耐蝕性要求，但目前市場上廣泛應(yīng)用的熱浸鍍用鋅合金的耐蝕性無法很好地滿足此要求。因此，研發(fā)低成本、低能耗、高環(huán)保、高耐蝕性的熱鍍鋅產(chǎn)品，對于焊管行業(yè)來說顯得尤為重要和迫切。基于此的關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)任務(wù)為：熱浸鍍用優(yōu)質(zhì)高耐蝕鋅合金的研究；重點開展：（1）合金元素Al、Ni、Mg、Re等對熱鍍鋅鍍層耐蝕性的影響規(guī)律研究；（2）基體管材成分、組織對熱鍍鋅鍍層耐蝕性的影響規(guī)律研究；（3）優(yōu)質(zhì)環(huán)保、高耐蝕的管材熱鍍鋅關(guān)鍵共性技術(shù)的研究。

5.鍍鋅管溝槽連接技術(shù)的質(zhì)量穩(wěn)定性研究

目前，在建筑給排水行業(yè)使用的管材主要是鍍鋅焊管。為了保護此類管材連接處的鍍鋅層，管道溝槽式連接技術(shù)是廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵共性技術(shù)。因溝槽連接前須用專用壓槽機在鋼管周圍開出標準深度的凹槽，在壓槽過程中，常發(fā)生管端開裂等缺陷，導致溝槽連接口質(zhì)量不穩(wěn)定。為了提高該技術(shù)的質(zhì)量穩(wěn)定性、降低成本、提高效率，針對鍍鋅管溝槽連接技術(shù)的質(zhì)量穩(wěn)定性進行如下幾個方面的研究：（1）溝槽深度、寬度、壓槽速度對壓槽質(zhì)量的影響；（2）管材基體合金元素、組織形態(tài)對壓槽質(zhì)量的影響；c.管材焊接工藝對壓槽質(zhì)量的影響；（3）熱鍍鋅鍍層對壓槽質(zhì)量的影響；e.建立鍍鋅管道溝槽式連接口缺陷形成的經(jīng)驗判據(jù)。

6.多用途、多維度新型復合焊管及其焊接技術(shù)的研發(fā)

立足當前，著眼未來。焊接鋼管產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院應(yīng)瞄準未來焊管市場需求，為焊管企業(yè)的技術(shù)升級改造、高附加值產(chǎn)品生產(chǎn)等需求提供助力。針對多用途、多維度新型復合焊管及其焊接技術(shù)，重點開展如下幾個方面的研發(fā)：（1）新型涂塑復合鋼管、陶瓷復合鋼管、雙金屬復合鋼管等管材焊接新工藝研究；（2）新型復合焊管的焊接成形機理研究；（3）新型復合焊管的成套焊接設(shè)備研制。

7.焊接鋼管自動化生產(chǎn)技術(shù)研究

目前，在焊接鋼管生產(chǎn)過程中，部分工序的自動化程度較低，造成工人勞動強度大、安全系數(shù)低、焊接質(zhì)量不穩(wěn)定、低效高成本等問題。基于此，焊接鋼管產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院的未來重點任務(wù)是：焊接鋼管的自動化生產(chǎn)技術(shù)的研究與應(yīng)用；力圖通過管材焊接的集成化、自動化使生產(chǎn)設(shè)備自動化程度達90%以上，引領(lǐng)國內(nèi)同行業(yè)。其重點研究內(nèi)容有：（1）管材焊接工藝過程自動化（包括信息、物資供輸、焊接、設(shè)備裝配、檢測等工序）的設(shè)計與優(yōu)化；（2）管材焊接分工序的自動化生產(chǎn)設(shè)備研制；（3）管材焊接自動化生產(chǎn)數(shù)字化、自動化與管理信息化的高效協(xié)同機制研究。