| 风电材料

铸就“定海神针”,托起中国海上风电强国梦

来源:广东敬业钢铁

时间:2025-12-31

近年来,敬业集团积极响应国家“推动制造业高端化转型”战略,始终以科技创新为核心引领,聚焦品种开发精准发力,尤其在海上风电用钢厚度难题上攻坚克难,为国家海上风电事业的发展筑牢坚实基础。

我国“十四五”能源结构转型战略推动海上风电向深远海、大功率发展,对海上风电用钢提出严苛要求——需承受复杂动态载荷、具备优异耐海洋腐蚀性能,且单桩基础所需钢板厚度常超100毫米甚至150毫米以上。但钢板增厚会引发“厚度效应”,钢板越厚,其芯部的轧制渗透力越小、冷却速度越慢,从而使强度,特别是低温冲击韧性急剧下降。钢板表面坚硬但内部疏松,难以满足抗脆性断裂需求,攻克大厚度钢板“表里如一”的高强高韧技术瓶颈,直接关系到我国海上风电能否走向更深、更远的蓝海,是一项亟待解决的国家级材料难题。
淬火成钢,实现技术领跑
面对国家重大需求与技术瓶颈,敬业集团依托其深厚的特种钢板研发底蕴,组建了以“全国技术能手”和“辽宁工匠”为核心的海上风电用钢研发攻关团队。项目立项之初,团队便确立了N(正火)、TMCP(热机械控制轧制)两种技术实现路线,为此敬业集团新增了全球超厚475mm直弧形板坯连铸机、超大35吨热处理炉,并对轧制模型、冷却装备进行改造,以及新增特厚板板形控制等装备,仅装备升级改造投资就超5亿元。
宽厚板生产线
在试制初期,团队发现>80mm厚度钢板的芯部低温冲击韧性波动较大,难以稳定达到设计要求。研发团队日夜坚守在生产一线,像“老中医”一样对每一道工序进行“望闻问切”。通过对轧制温度、冷却路径、正火工艺的上万次数据分析和工艺优化,对成分精准设计、TMCP(热机械控制工艺)极限调控、超快冷技术深度开发,他们创新性地提出了“芯部超细晶调控技术”。该技术通过精确控制轧制过程中的形变渗透和采用独特的分阶段超快冷却工艺,如同为钢板的“心脏”进行了一场精准的显微手术,成功细化了芯部晶粒,突破了传统理念下大厚度钢板韧性极限的“天花板”。
最终,敬业集团成功掌握了大厚度海上风电用钢的工业化生产技术,并形成了多项具有自主知识产权的核心专利,产品技术指标全面达到了国际先进水平,实现了从“跟跑”到“并跑”乃至“领跑”的技术跨越。
“刚柔并济”的深海卫士
敬业集团研发的系列海上风电用钢,是材料科学与工程美学的完美结合,在成分与工艺设计、强韧性、焊接性能等方面表现优异。在成分与工艺设计上,钢板采用低碳、低裂纹敏感性成分设计,结合业界领先的新一代TMCP工艺,在不依赖昂贵合金元素的前提下,通过纯物理的晶粒细化和相变强化机制实现高性能。钢板强韧性匹配卓越,在屈服强度达到355MPa、460MPa甚至更高等级时,在-40℃或-50℃时仍具有优异的低温冲击韧性,厚度方向性能均匀性优异,有效避免了结构性脆断风险。焊接性能优良,极低的碳当量和裂纹敏感系数,确保了在恶劣的海洋施工环境下,大线能量焊接的便捷性与可靠性,为海上安装作业提供了坚实保障。
宽厚板产品
扎根蓝海,赋能清洁能源
敬业集团的大厚度高性能风电钢,已成为支撑我国沿海各大海上风电场的“定海神针”。从渤海湾到南海,其产品已成功应用于华能庄河、山能渤中、国电投半岛南、三峡上海金山/广东阳江、中广核甲子/象山、粤电阳江/湛江等国家级重大海上风电项目,为数千台大功率风电机组提供了坚实的基础保障。
该产品的成功研发与产业化,不仅打破了国外技术壁垒,实现了关键材料的自主可控,更产生了显著的经济与社会效益。凭借优异性能和成本优势,赢得了广阔市场,为企业创造了巨大产值,并带动了上下游产业链协同发展。每使用一吨国产风电钢,就为我国海上风电项目降低了一份建设成本,加速了清洁能源的平价上网进程,为我国“双碳”目标的实现贡献了坚实的“钢铁力量”。
展望未来,敬业集团将继续秉持创新驱动的发展理念,为中国乃至全球的海上风电事业提供更安全、更可靠、更绿色的钢铁材料解决方案,在浩瀚的蓝色国土上,继续书写钢铁强国的时代华章。


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