近日,方大特钢联合江西省科学院材料与智能制造研究所联合研发的“复合型波纹补偿器内壁保护结构、波纹补偿器及设计方法”被国家知识产权局授予专利权,颁发发明专利证书。从改制前的仅2项国家专利,到如今累计拥有286项,增长超140倍,专利数跨越式增长的背后,是方大特钢以科技创新为引擎,持续推动产业升级的高质量发展之路。
据了解,波纹补偿器是冶金、化工管网的核心部件,负责吸收管道热位移与机械振动。在高炉煤气等含颗粒高速介质工况下,波纹管内壁长期遭受冲蚀、交变应力耦合作用,易出现磨损开裂。目前行业普遍存在的硬质涂层易脆裂、柔性内衬不耐磨,复合结构应力集中等问题,一直制约着设备服役寿命,也是钢铁企业管网运维的难点。
依托《南昌市“一企业一博士”科技人才服务行动实施方案》,方大特钢与江西省科学院材料与智能制造研究所刘觐博士服务团队共同开展技术攻关。该发明专利核心采用“刚柔相济”四层复合防护体系:内壁小块化高硬度抗冲蚀单元构成耐磨铠甲,可随基体形变微调释放应力;配套双层柔性金属层采用错位装配结构,阻断应力直通传递路径,实现冲击能量分层缓释。整体结构兼顾硬质材料的耐磨性与柔性材料的变形适应性,从结构根源解决防护层开裂、层间剥离等顽疾。
“我们依托博士团队的仿真算力与材料研究优势,结合企业现场工况数据,完成了材料匹配、结构参数全流程优化。”项目负责人表示,该方案通过仿生铠甲式分层设计,既适配波纹管动态伸缩,又能抵御颗粒高速冲刷,精准匹配钢铁行业复杂管网需求。
工况实测数据显示,相较于常规316L波纹管,该专利产品在高炉煤气工况下抗冲蚀寿命提升5倍以上,有效降低基体循环应力,设备疲劳寿命优于常规设计标准。虽然初期制造成本略有增加,但设备更换周期大幅延长,可有效减少非计划停机,显著降低管网全生命周期运维成本。
据了解,在南昌市“一企业一博士”科技人才服务行动中,方大特钢作为南昌新材料产业链“链主”企业、南昌市制造业重点产业链优强企业,与江西省科学院材料与智能制造研究所博士团队精准结对。同时,积极响应“人才强企”战略,引进硕士、博士高层次人才,推动硕博人才队伍与企业发展同频共振、共同成长。未来,方大特钢将持续深化产学研合作,围绕工业管网耐磨、防腐、延寿方向持续攻关,以科创力量助力企业高端化、智能化、绿色化发展。
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