高质量发展调研行｜一根钢管如何抢占国际市场新赛道
一根钢管如何抢占国际市场新赛道
——沧州管道装备企业研发3D打印堆焊技术探秘
一根长12米、管径219毫米的毛坯碳钢管，在其内壁焊接3毫米厚的镍基合金材料，就成了一根双金属复合管。前者进厂价格每根约1万元，而后者则可以卖到数万元，价格增长数倍。
价格何以数倍增长？秘诀就在于企业自主研发的3D打印堆焊技术。
2023年11月28日，在位于沧州经济开发区的沧州隆泰迪管道科技有限公司，150条3D打印焊接管道智能化生产线火力全开，一根根钢管正在进行3D打印堆焊加工。
记者在一条3D打印焊接管道智能化生产线上看到，一把氩弧焊枪绑在一根钢丝上，深入管道内壁，发出耀眼的光芒。通过设定的3D打印程序和参数，氩弧焊枪在管道内壁自动将焊丝精准焊接到管道内壁，逐步形成镍基复合材料。数小时后，这些钢管就将变身为双金属复合管，走下生产线。
“现在，我们的双金属复合管产品供不应求。2023年10月份签订的数笔共计3个多亿元的国际市场订单，生产排到了2024年6月份。”沧州隆泰迪管道科技有限公司常务副总经理张涛告诉记者，“有了这些国际市场订单，2023年，公司双金属复合管产品产值可达3亿元。按照目前的态势，2024年公司产值将达6亿元，产值翻番。”
在2023年夏天来自南美洲某公司的管道项目招标中，沧州隆泰迪管道科技有限公司依靠3D打印堆焊技术在众多竞争者中竞标成功，斩获这一国际大单。
竞争力从何而来？
“我们要在激烈竞争中占有一席之地，就必须坚持技术为王，抢占新赛道，拿出自己的拳头产品。”张涛说。
近年来，随着国外重点国家石油天然气开采业务的增加，用于石油天然气管线市场的管道产品需求旺盛。在油气田开采中，会产生大量具有腐蚀性的硫化氢气体。通过市场调研，他们发现，有的企业生产碳钢材质的管道，虽然耐高压、强度高，却不耐硫化氢气体腐蚀；有的企业生产的管道虽耐硫化氢气体腐蚀，但不耐高压、强度低，同时由于采用单一镍基材料，成本也偏高。
为抢占国际市场新赛道，沧州隆泰迪管道科技有限公司在国内业界率先开发了兼备耐高压和耐腐蚀性能的双金属复合管产品。新产品采用耐高压、强度高碳钢管道，同时在管道内壁采用镍基合金材料。相比于传统企业采用单一镍基材料的产品，双金属复合管生产成本进一步降低，产品更具竞争力。
3毫米，是双金属复合管内壁镍基合金材料的厚度。制成这些镍基合金材料的焊丝，却比铅笔芯还细。为将焊丝精准焊接到管道内壁，形成镍基合金材料，他们创新研发了3D打印堆焊技术。采用这种技术，能够扩大管道的加工范围；与采用传统的复合钢板生产的产品相比，用这种技术生产的产品焊接层厚度更加均匀。
依托自己的软件公司，他们开发出自主源代码程序，给3D打印堆焊操作装上智能“大脑”，可自主生成3D打印操作程序，解决了堆焊过程中主管与支管连接处的相贯线焊接问题。同时，这一程序可最大程度保证电源的稳定性，全天24小时生产，生产线不会卡顿和断电。
凭借3D打印堆焊技术优势，2022年，公司成功中标亚洲某石油公司海上石油平台项目，为该项目提供订单金额2000万美元的双金属复合管产品。
为了提高生产效率，2022年，公司和国内知名焊接研究所合作，对原有3D打印焊接管道智能化生产线进行升级改造，将3D打印焊接中的单钨级堆焊升级为双钨级堆焊。以前，他们只能焊接6米长的双金属复合管；如今，通过双钨级堆焊，他们已经能焊接12米长的复合管，大大减少了焊口数量，生产效率较之前提高了一倍。
面对这笔南美洲管道项目订单，他们又加大了技术攻关力度。2023年以来，他们持续优化3D打印堆焊技术，根据产品不同型号，在管道内壁增加氩弧焊枪数量，由原先的一头焊接改为双头焊接、四头焊接，大大提高了管道焊接效率，产品生产周期大幅缩短。
“现在，有了优化版3D打印堆焊技术，我们的生产底气更足。”正在生产线巡查的公司技术部副部长刘景阳告诉记者，“2024年，这里每天都会是火热的生产场面！”
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管道装备产业是沧州市域主导产业之一。沧州市推动管道装备产业链条加速向上下游延伸，把链条塑造作为产业体系建设的生命线，对管道装备产业实施强链行动。在此基础上，坚持科技赋能，用好京津创新资源，全面落实研发费用加计扣除政策，推动管道装备产业向高端化、智能化、绿色化迈进。（河北日报记者 戴绍志）