“能源心脏”刘自飞团队的成果获了“沪工杯”全国焊接创新一等奖

就在2024年9月,两台关键的全焊接微通道换热器PCHE成功离开了兰石重装换热公司的车间。这一成果将在2025年12月20日迎来决定性时刻,全球首台“超碳一号”商用超临界二氧化碳发电机组将在贵州六盘水正式投入商业运行。这标志着我国在该领域的技术从实验室走到了大规模应用阶段,实现了从跟跑向领跑的跨越。刘自飞和他的团队在这一过程中克服了重重困难,用50万道零缺陷的焊缝支撑起了这场能源革命。 刘自飞在2023年接到了核心设备的制造任务。面对3000片1.8毫米厚的不锈钢板堆叠成的芯体,他深知任何微小的变形都会导致整机报废。当时没有现成的经验可供借鉴,就像蒸馒头一样难以掌控火候。经过上千次的试验和摸索,他带领团队最终掌握了真空扩散焊的诀窍。在特定温度和压力下,金属原子实现了微观层面的自然融合,使得芯体平面度误差小于0.1毫米,所有焊缝一次成型并达到了零变形的效果。 接下来的难题是壳体与芯体的组合焊接处仅有2毫米宽的缝隙。传统的氩气保护方法不仅耗气巨大,还容易让焊缝氧化。刘自飞提出了“高真空+微量动态氩气”的复合工艺方案。先抽真空除去氧气,再注入高纯氩气形成屏障,不仅解决了氧化风险,还把氩气用量降低了80%。 2024年的夏天酷热难耐,车间温度高达40℃。在这种恶劣环境下,团队轮班作业完成了7米长环缝的探伤工作。结果显示100%合格,整个车间都爆发出了欢呼声。最后是冷热侧汇总管线的焊接工作。这些管线直径小、带坡口且要求全熔透,每道工序都要进行100%的射线检测。刘自飞牵头攻关,首创了“TIG打底+精密埋弧填充+手工修面”的分层焊接法并设计了专用送丝机构。这一创新解决了溜坡、咬边等顽疾,焊缝一次合格且效率提升了3倍。 这种技术突破带来的是巨大的社会效益。“超碳一号”被誉为“能源心脏”,内部由没有一颗螺栓、全靠焊接密封的不锈钢板叠压而成。它长期承受数百个大气压的冲击,精度要求堪比航天器。这种核心部件的技术100%国产化,给中国焊接功夫正名。刘自飞团队的成果获得了“沪工杯”全国焊接创新一等奖等多项荣誉,也为中国制造筑牢了底气。