河北省焊接鋼管產業(yè)技術研究院簡介

一、研究院概況

河北省焊接鋼管產業(yè)技術研究院成立于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，取得自主知識產權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有限公司。

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

二、組織架構

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

三、研發(fā)方向

 1.耐磨新材料的研發(fā)產業(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）在現有高錳鋼、高鉻鑄鐵材料的基礎上，提高材料的耐磨使用壽命，針對不用產品，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工藝及設備中的產業(yè)化應用。

2.雙金屬復合管焊接技術的產業(yè)化應用

隨著油氣田地面建設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，由于其特殊結構形式，在焊接過程中，焊接質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的焊接工藝標準。最終把雙金屬復合管焊接技術進行產業(yè)化應用。

3.對低合金高強鋼的熱浸鍍鋅進行研究，并進行產業(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，隨著戶外鋼構設施機械強度及安全性要求的不斷提高，Q355、Q420甚至Q460材質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量尤其是外觀質量急需提高。因此,擬開展：（1）熱浸鍍鋅過程中，鍍件離開鋅浴至冷卻結晶階段組織結構的演變規(guī)律的研究，及熱浸鍍鋅冷卻操作對鍍層組織結構轉變和性能的影響。（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，進行產業(yè)化推廣，獲得高質量鍍鋅層。

4.優(yōu)質環(huán)保、高耐蝕的熱浸鍍鋅合金鍍層的研究

隨著國內城市綜合管廊的建設發(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品，對于焊管行業(yè)來說顯得尤為重要和迫切。基于此的關鍵技術研發(fā)任務為：熱浸鍍用優(yōu)質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)質環(huán)保、高耐蝕的管材熱鍍鋅關鍵共性技術的研究。

5.鍍鋅管溝槽連接技術的質量穩(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是廣泛應用的關鍵共性技術。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，導致溝槽連接口質量不穩(wěn)定。為了提高該技術的質量穩(wěn)定性、降低成本、提高效率，針對鍍鋅管溝槽連接技術的質量穩(wěn)定性進行如下幾個方面的研究：（1）溝槽深度、寬度、壓槽速度對壓槽質量的影響；（2）管材基體合金元素、組織形態(tài)對壓槽質量的影響；c.管材焊接工藝對壓槽質量的影響；（3）熱鍍鋅鍍層對壓槽質量的影響；e.建立鍍鋅管道溝槽式連接口缺陷形成的經驗判據。

6.多用途、多維度新型復合焊管及其焊接技術的研發(fā)

立足當前，著眼未來。焊接鋼管產業(yè)技術研究院應瞄準未來焊管市場需求，為焊管企業(yè)的技術升級改造、高附加值產品生產等需求提供助力。針對多用途、多維度新型復合焊管及其焊接技術，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備研制。

7.焊接鋼管自動化生產技術研究

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