一根鋼管如何搶佔國際市場新賽道

——滄州管道裝備企業研發3D打印堆焊技術探秘

近日，滄州隆泰迪管道科技有限公司工作人員在生產線上觀察堆焊加工過程。 河北日報記者 戴紹志攝

一根長12米、管徑219毫米的毛坯碳鋼管，在其內壁焊接3毫米厚的鎳基合金材料，就成了一根雙金屬復合管。前者進廠價格每根約1萬元，而后者則可以賣到數萬元，價格增長數倍。

價格何以數倍增長？秘訣就在於企業自主研發的3D打印堆焊技術。

2023年11月28日，在位於滄州經濟開發區的滄州隆泰迪管道科技有限公司，150條3D打印焊接管道智能化生產線火力全開，一根根鋼管正在進行3D打印堆焊加工。

記者在一條3D打印焊接管道智能化生產線上看到，一把氬弧焊槍綁在一根鋼絲上，深入管道內壁，發出耀眼的光芒。通過設定的3D打印程序和參數，氬弧焊槍在管道內壁自動將焊絲精准焊接到管道內壁，逐步形成鎳基復合材料。數小時后，這些鋼管就將變身為雙金屬復合管，走下生產線。

“現在，我們的雙金屬復合管產品供不應求。2023年10月份簽訂的數筆共計3個多億元的國際市場訂單，生產排到了2024年6月份。”滄州隆泰迪管道科技有限公司常務副總經理張濤告訴記者，“有了這些國際市場訂單，2023年，公司雙金屬復合管產品產值可達3億元。按照目前的態勢，2024年公司產值將達6億元，產值翻番。”

在2023年夏天來自南美洲某公司的管道項目招標中，滄州隆泰迪管道科技有限公司依靠3D打印堆焊技術在眾多競爭者中競標成功，斬獲這一國際大單。

競爭力從何而來？

“我們要在激烈競爭中佔有一席之地，就必須堅持技術為王，搶佔新賽道，拿出自己的拳頭產品。”張濤說。

近年來，隨著國外重點國家石油天然氣開採業務的增加，用於石油天然氣管線市場的管道產品需求旺盛。在油氣田開採中，會產生大量具有腐蝕性的硫化氫氣體。通過市場調研，他們發現，有的企業生產碳鋼材質的管道，雖然耐高壓、強度高，卻不耐硫化氫氣體腐蝕﹔有的企業生產的管道雖耐硫化氫氣體腐蝕，但不耐高壓、強度低，同時由於採用單一鎳基材料，成本也偏高。

為搶佔國際市場新賽道，滄州隆泰迪管道科技有限公司在國內業界率先開發了兼備耐高壓和耐腐蝕性能的雙金屬復合管產品。新產品採用耐高壓、強度高碳鋼管道，同時在管道內壁採用鎳基合金材料。相比於傳統企業採用單一鎳基材料的產品，雙金屬復合管生產成本進一步降低，產品更具競爭力。

3毫米，是雙金屬復合管內壁鎳基合金材料的厚度。制成這些鎳基合金材料的焊絲，卻比鉛筆芯還細。為將焊絲精准焊接到管道內壁，形成鎳基合金材料，他們創新研發了3D打印堆焊技術。採用這種技術，能夠擴大管道的加工范圍﹔與採用傳統的復合鋼板生產的產品相比，用這種技術生產的產品焊接層厚度更加均勻。

依托自己的軟件公司，他們開發出自主源代碼程序，給3D打印堆焊操作裝上智能“大腦”，可自主生成3D打印操作程序，解決了堆焊過程中主管與支管連接處的相貫線焊接問題。同時，這一程序可最大程度保証電源的穩定性，全天24小時生產，生產線不會卡頓和斷電。

憑借3D打印堆焊技術優勢，2022年，公司成功中標亞洲某石油公司海上石油平台項目，為該項目提供訂單金額2000萬美元的雙金屬復合管產品。

為了提高生產效率，2022年，公司和國內知名焊接研究所合作，對原有3D打印焊接管道智能化生產線進行升級改造，將3D打印焊接中的單鎢級堆焊升級為雙鎢級堆焊。以前，他們隻能焊接6米長的雙金屬復合管﹔如今，通過雙鎢級堆焊，他們已經能焊接12米長的復合管，大大減少了焊口數量，生產效率較之前提高了一倍。

面對這筆南美洲管道項目訂單，他們又加大了技術攻關力度。2023年以來，他們持續優化3D打印堆焊技術，根據產品不同型號，在管道內壁增加氬弧焊槍數量，由原先的一頭焊接改為雙頭焊接、四頭焊接，大大提高了管道焊接效率，產品生產周期大幅縮短。

“現在，有了優化版3D打印堆焊技術，我們的生產底氣更足。”正在生產線巡查的公司技術部副部長劉景陽告訴記者，“2024年，這裡每天都會是火熱的生產場面！”（記者戴紹志）

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管道裝備產業是滄州市域主導產業之一。滄州市推動管道裝備產業鏈條加速向上下游延伸，把鏈條塑造作為產業體系建設的生命線，對管道裝備產業實施強鏈行動。在此基礎上，堅持科技賦能，用好京津創新資源，全面落實研發費用加計扣除政策，推動管道裝備產業向高端化、智能化、綠色化邁進。

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