本项目属金属材料加工制造科学技术领域。 随着油气资源开采逐步向高寒地区进军，极地等高寒地区对热轧H型钢等的需求日益增加。北极等气候条件恶劣的高寒地区使用的结构钢要求在-60℃以下具有高的强度、良好的韧性和焊接性能，普通结构钢不能满足要求。热轧H型钢由于其复杂的断面结构和厚度规格范围宽而具有更大的技术难度。马钢自2011年起瞄准该领域开展了关键制造技术研究，取得了技术突破并实现了工程应用。 主要技术创新点为： 1）突破国内外Nb-Ni、V-Ni和Ti-N等微合金化设计技术的限制，首次设计了-60℃条件下低温韧性和焊接性能优异的大H型钢V微合金化与中小H型钢Nb-V复合微合金化经济型合金体系，实现了工业化应用。 2）开发了V和Nb-V微合金化异型坯表面裂纹控制技术，解决了含Nb、V、Al的亚包晶钢异型坯表面裂纹问题，实现了铸坯无清理轧制，形成了高效稳定的异型坯连铸技术； 3）通过有限元模拟、实验室和中试试验，研究了加热、变形与冷却等工艺对晶粒长大、变形渗透、再结晶及相变的作用机制，开发了大H型钢的低温轧制+弛豫-析出-控制相变与小H型钢的高温轧制及超厚规格的变形渗透控制技术； 4）研究了焊接材料强韧性匹配、焊接方法、焊接工艺参数等对热轧H型钢焊接接头微观组织和性能的影响，揭示了焊接工艺、组织和性能间的规律，首次开发了满足-60℃低温韧性要求的V与Nb-V微合金化热轧H型钢焊接技术。 项目申报国家发明专利6项，授权4项，形成企业技术秘密9项，发表科技论文7篇，制定企业标准3项，形成了完整的具有自主知识产权的高寒地区热轧H型钢制造与应用技术，总体水平达到国际先进。 应用该技术，马钢在国内率先开发出-60℃条件下低温韧性和焊接性能优异的高强度系列热轧H型钢，其碳当量为0.34~0.38%，-60℃低温V型冲击功达280J。于2014年6月国内率先取得欧盟CE证书，8月国内首家通过法国Technip公司认证并获得法国道达尔公司全球油气项目供应商资格，实现批量供货，填补国内空白。已开发52个规格的H型钢，翼缘厚度覆盖4.5~50mm，实现了国内最厚规格50mm高低温韧性H型钢的突破。为全球最大的油气结构工程Yamal项目供货近5万吨，成为国内海洋工程龙头企业中石油海工、中海油海工等首选供应商。实现新增产值2.9亿元，新增利税1.7亿元。经济效益和社会效益显著。

（一）总体目标 深入贯彻党的十八大和十八届三中、四中、五中全会精神，落实《国家创新驱动发展战略纲要》要求，按照“争高端、促转型、强基础”的总体目标，强化制造核心基础件和智能制造关键基础技术，在增材制造、激光制造、智能机器人、智能成套装备、新型电子制造装备等领域掌握一批具有自主知识产权的核心关键技术与装备产品，形成以互联网为代表的信息技术与制造业深度融合的创新发展模式，促进制造业创新发展，以推进智能制造为方向，强化制造基础能力，提高综合集成水平，促进产业转型升级，实现制造业由大变强的跨越。 （二）发展思路 1．探索高端，构筑先发优势 结合互联网、物联网、大数据等新一代信息技术发展网络协同制造模式，加强新兴产业关键装备、智能机器人、3D打印制造等核心技术攻关，力争率先突破，赢得战略主动。 2．强化基础，增强保障能力 针对制造业基础能力薄弱和产品质量不高的问题，重点攻克轴承、液压件、仪器仪表等核心基础零部件，研发工艺库、材料参数库和制造过程核心软件产品。 3．两化融合，推动供给改革 结合云计算、大数据、物联网等信息技术的发展，创新大数据制造服务、大规模定制、集团管控等企业经营管理模式，积极探索信息技术与制造技术的融合创新。 4．绿色制造，促进持续发展 针对资源、环境刚性约束增强，以信息技术为基础改造传统产业，探索高效、节能、节材产品设计创新、智能化工艺、服务运维等全生命周期绿色化模式，实现制造业的可持续发展。

本项目针对国内尚无重量大、高性能的支承辊修复技术，探索采用堆焊复合再制造工艺技术重点突破系列堆焊药芯焊丝配方技术，热处理、堆焊及机加工等关键参数的控制工艺，实现大型冶金支承辊表面修复再制造，耐磨性能、硬度、使用寿命等关键指标达到或超过新品，费用较购买新品大幅度降低，修复时间不超过三个月，大幅降低钢铁企业采购成本，开创大型支承辊修复产业。

国内热镀铝钢板的生产一直处于空白，国内需要的镀铝板全都依靠进口，年进口量达30万吨。本项目对热浸镀铝的高电流密度电解清洗技术、控制气氛的退火技术、炉鼻子加湿技术、镀锅成分控制技术、长寿命沉没辊技术、铝渣控制技术等一系列关键工艺技术进行开发与系统集成，在国内率先开发出了自主知识产权的连续热浸镀铝板成套生产工艺技术；对连续热浸镀铝生产线上的关键设备进行了自主研制开发，在国内自主集成工艺与装备，设计建设了目前国内唯一的连续热镀铝生产线。以此生产线为基础，开发了热浸镀铝硅钢板、单面镀铝钢板、热镀铝硅铜镁钢板、热成形用镀铝钢板等多种热镀铝钢板品种，替代进口，填补国内空白，满足了不同行业的需要。

开发了一套完整的连续热浸镀铝工艺技术，包括钢板连续热浸镀铝的控制气氛的退火工艺技术、镀锅工艺管理和控制技术、镀后冷却控制技术、高电流密度电解清洗技术等。这些工艺技术经过实际生产应用验证，形成了一套完整的钢板连续热镀铝工艺技术和生产诀窍。

我国钢铁行业正处于从钢铁大国向钢铁强国过渡的关键时期，经过近几年的飞速发展，中厚板的下游产业如造船业、油气输送管线、石油平台、石油储罐、桥梁、高层建筑以及工程机械等行业都对中厚板的强度、韧性、综合性能、板形等性能提出了更高要求。 中厚板的发展已从追求产量转移到追求质量上来。对中厚板精整设备，尤其是矫直机，在强度、刚度、功能和自动化程度方面都提出了更高要求。我国从50年代起引进和消化前苏联矫直机设计制造技术，与国外先进矫直机技术相比，在矫直能力、功能、结构、矫直效果等方面都存在较大差距。国内在本世纪初开始引进国外矫直机设备，国内制造商通过合作制造，完成主要结构件的制造和装配。这种方式没有掌握矫直机核心设计理论，只能单纯仿制，产品与市场需求脱节，技术升级缺乏动力。 中冶京诚立项自主研发的中厚板预矫、热矫、热处理温矫、冷矫等系列高性能矫直机设计及制造技术，将矫直理论、结构设计体系与高强钢生产相结合，针对高强钢生产特性，自主研发系列专有结构和成套技术；在自动控制和过程控制方面实现计算、设定、控制、检测、操作一体化和简洁化操作模式；掌握独创的专有技术和自主知识产权的专利技术。

铸坯的缺陷以角部横裂纹为主，据统计约占各类缺陷的50%以上。尤其是在生产碳含量在0.08%～0.20%的典型包晶、亚包晶类微合金化钢时，由铸坯角部横裂纹造成的板带材边部缺陷在世界各大钢铁公司普遍存在。因此，必须对微合金化钢连铸坯进行离线冷态切角处理，这使得铸坯的热装或热送变得不可能，铸坯的加热能耗大幅增加，同时炼钢－连铸－轧钢流程的高效化生产节奏也被打乱，造成大量的能源、材料、人力资源的浪费。因此，有必要开发新技术从根本上解决板坯角部裂纹问题。 本项目针对当前钢铁工业微合金化钢生产中铸坯缺陷率高、能耗高、生产技术落后的实际情况，以提升传统产业绿色制造技术为目标，开发节能减排核心技术，通过探明典型微合金化钢板坯角部裂纹的产生机理，开发新型大板坯连铸倒角结晶器关键装备以及配套的生产工艺技术，有效避免弯曲和矫直过程中铸坯角部横裂纹的发生，形成系统完整的铌、钒、钛微合金化钢角部无缺陷生产技术，确保典型钢种铸坯角部无缺陷率≥99%，为企业节能、降耗、提高劳动生产率和产品的市场竞争力做出贡献。