李向,高级工程师,硕士生导师,2003年7月,获哈尔滨工程大学材料科学与工程学士学位。毕业后进入上海电气工作,主要从事大型铸锻件材料研发、工艺改进等研究工作。历任上海电气上重铸锻有限公司大型铸锻件研究所副所长、所长,现任上海电气上重铸锻有限公司总经理。
工作期间主要参与了国内核电、火电、船用及其他国家重大专项等工程用大型铸锻件国产化的研制工作。2014年以来共获得省部级科技奖励6项(特等奖2项、一等奖2项、二等奖2项),国家科技进步奖二等奖1项。中国核学会核能动力分会第七届理事会常务理事,全国大型铸锻件标准化技术委员会副主任委员。
在上海闵行、黄浦江畔的工业区内,一座承载着中国重型装备制造业辉煌记忆的工厂正焕发着新的生机。这里,120MN水压机的轰鸣声穿越半个多世纪的时光,与165MN自由锻造油压机的精密运转声交织,奏响着中国大型铸锻件产业向高端化、智能化、绿色化迈进的序曲。这里,就是上海电气上重铸锻有限公司(以下简称“上重铸锻”)——一家从历史深处走来,却始终站在行业创新前沿的国家级硬核企业。
近日,我们有幸采访了上重铸锻总经理李向。从车间里钻研锻冶技术的青年工程师,到带领团队攻克“卡脖子”技术的企业掌舵者,李向的职业生涯与上重铸锻的成长轨迹深度交融。在近两个小时的访谈中,这位扎根行业二十余年的“锻造人”,用沉稳而坚定的话语,为我们揭开了这家企业从“打破国外垄断”到“定义行业标准”的硬核密码。
从技术尖兵到行业标杆的成长轨迹
“我的职业生涯,就是在钢锭与锻锤的碰撞中‘锻’出来的。”李向的开场白藏着工科人的务实与坦诚。2003年踏入大型铸锻件行业时,他面对的是一幅“高端领域处处受制于人”的图景:核电反应堆锻件依赖进口,大型装备核心部件常被“卡脖子”。“那时车间老师傅总说,‘钢水要炼透,骨头要硬透’,这句话我记了二十年。”
从技术岗到管理岗,李向的成长轨迹像一条精准锻造的钢坯,每一步都透着“千锤百炼”的韧劲。他从锻冶技术钻研起步,历任副总锻冶师、大型铸锻件研究所所长,直至如今统筹企业战略,还兼任全国大型铸锻件标准化委员会副主任委员。从画图纸到定标准,对李向来说,变的是岗位,不变的是对‘自主可控’的较劲。
2015年上重铸锻独立运营,是李向职业生涯的重要转折点。“那天我们站在120MN水压机前,看着‘1962’的出厂铭牌,突然明白了肩上的担子。”他说,“老一辈用这台水压机敲开了中国大型锻件的大门,我们这代人要做的,是把这扇门推得更开,让‘中国锻造’走出去。”
这份信念催生出亮眼的成绩单:带领团队实现三代AP1000核电大锻件、200MW高温气冷堆核电成套锻件等国际首台套产品国产化,研发的“超低温9%Ni钢超大规格饼形锻件制造方法”等十余项专利填补国内空白,斩获国家科学技术进步二等奖、上海市科技进步一等奖等荣誉。“这些成果不是实验室里‘算’出来的,是在车间里守着炉温、盯着锻压参数,一炉一炉‘炼’出来的。”李向的手指在桌上轻轻叩击,像在模仿锻锤的节奏。
从“破冰者”到“领跑者”的硬核蜕变
走进上重铸锻的厂史长廊里,一张1962年的老照片总引人驻足:数十名工人围着刚投产的120MN水压机欢呼,有人举着“中国制造”的木牌,笑容里带着“把不可能变成可能”的骄傲。“这台水压机不仅是设备,更是中国重工业的‘成人礼’——它结束了我国不能制造大型锻件的历史。”李向站在照片前,语气里满是敬畏。
回溯企业脉络,每一个时间节点都刻着“突破”二字。1934年,前身上海大鑫机器厂成立,在民族工业的夹缝中播下火种;1958年迁至闵行组建上海重型机器厂,开启规模化制造征程;1962年120MN水压机投产,让中国在百吨级锻件领域实现“从0到1”的跨越。“那时没有数控系统,老师傅们靠‘看火色、听声响’把控锻压精度,钢锭加热到1200℃时,他们能从火焰颜色判断误差不超过10℃。”李向说,这种“工匠精神”至今是企业的底色。
一个男人走了进来,他五十来岁,蓄着小胡子,棕色的头发梳向后脑勺,一双眼睛如鹰眼一般锐利。他身上穿着一套海蓝色的西服,深色的鹿皮皮鞋。后来有几次,我曾梦见他推门走进来,头发依旧像二十多岁的年轻人那样乌黑。
技术进阶的脚步从未停歇。1965年100吨电渣重熔炉投产,1980年200吨电渣重熔炉跟进,冶炼能力持续跃升;1985年40吨及80吨LF精炼炉投用,让锻件质量控制迈入“克级精度”时代;2009年165MN自由锻造油压机投产,将中国锻造能力推向全球第一梯队。“这台油机能把复杂锻件的尺寸误差控制在±1毫米,相当于在篮球场大的钢锭上,精准控制一颗乒乓球的位置。”李向比喻道。
2015年的体制改革,成为企业发展的“二次锻造”。“以前是‘大而全’,改革后聚焦‘专而精’,把资源集中到核电、火电等高端领域。”李向解释。这一转型让企业焕发新生:营收从2016年的3.6亿元增至2024年的13亿元,核电堆内构件锻件市场占有率高达85%,成为行业公认的“隐形冠军”。
如今,大型铸锻件产业能级提升项目正加速推进,100MN快锻压机、真空自耗炉等新设备陆续落地。“从120MN水压机到200MN压机,吨位在涨,但‘啃硬骨头’的劲头没变。”李向望向窗外的建设工地,“下一步,我们要让‘中国锻造’的精度,赶上国际顶尖水平。”
设备、技术与产品的三维突破
走进上重铸锻的生产车间,三台“钢铁巨人”构成了中国大型铸锻件的“核心装备矩阵”。120MN水压机的活塞杆上下往复,165MN油压机的机械臂精准走位,450吨电渣重熔炉的电弧光闪烁如星——它们分工协作,像三位技艺精湛的工匠,共同锻造着“国之重器”的骨架。
“120MN水压机是‘功勋老将’,专治‘超大件’。”
李向指着正在作业的设备介绍,这台服役60余年的“国宝级”装备,至今承担着我国90%以上核电反应堆堆内构件的锻造任务,秦山核电项目的反应堆主设备大锻件便出自它手。经过多次智能化改造,其响应速度较初期提升3倍,“老当益壮,还能再战二十年。”
165MN自由锻造油压机是“精准先锋”。“它能‘捏’出聚变堆线圈盒这样的复杂部件,尺寸精度比头发丝还细。”李向说,这台设备参与了国和一号超核岛容器超大直径锻件、大型风洞弯刀锻件等“大国重器”的制造,“没有它,我国聚变堆项目至少滞后5年。”
450吨电渣重熔炉则是“提纯大师”。“它能把钢锭里的夹杂物控制在百万分之五以下,相当于在西湖里只允许有一勺盐的杂质。”李向用形象的比喻解释技术难度。这台2008年建成的世界最大电渣重熔设备,已为9%Ni主轴锻件、聚变堆用钢锭等高端材料提供超洁净冶炼保障,“极端工况下的材料,差一点纯度都可能出大问题。”
依托这些“王牌设备”,上重铸锻构建起覆盖核电、火电、舰船、特种钢等多领域的产品矩阵,不同领域的技术差异考验着企业的“定制化能力”。“核电产品要耐辐射、抗疲劳,像‘穿铠甲的战士’;火电产品要耐高温、抗蠕变,像‘守熔炉的铁人’;化工产品要耐腐蚀,像‘潜水的蛟龙’——每个领域都是一套独立的技术体系。”李向举例,为核电开发的“超洁净冶炼+控性锻造”工艺,能让锻件在辐射环境下安全运行60年;为火电研发的超超临界高Cr转子,需精准控制10余种合金元素比例,才能在600℃高温中保持强度。
从“跟跑”到“领跑”的技术攻坚
“真正的核心技术,就像锻件里的晶界,得自己‘炼’出来,靠买是买不来的。”谈及自主创新,李向的语气格外坚定。上重铸锻的实验室里,几件“里程碑式”产品静静陈列:全球首件一体成形的超大直径薄壁弧形部件、1米厚的极端低温9%Ni大锻件、600MW钠冷快堆不锈钢产品——每一件都刻着“突破”二字。
聚变堆用极低温、无磁、高强韧大型奥氏体不锈钢的研发,堪称“从0到1”的突围。“这种材料要在-269℃极低温下保持强度,还得无磁,国外对我们技术封锁,连成分比例都不公开。”李向回忆,团队用三年时间试验200多炉钢水,终于攻克超洁净冶炼、形性协同控制等技术,让材料低温冲击功达到国际标准的1.5倍。“验收时,外国专家说‘中国用三年走完了我们十年的路’,这话听得人热血沸腾。”
极端低温9%Ni钢大锻件的研制,则填补了全球技术空白。国家某航空航天重大科研装置需要1米厚的9%Ni钢锻件,要在-196℃液氮环境下不变形、不破裂。“当时全球没人能做这么厚的,厚度超500毫米后,内部组织很难均匀。”
李向说,企业组建专项团队,联合中国空气动力研究与发展中心、钢铁研究总院等构建“产学研用”体系,创新“双真空冶炼+阶梯式锻造”工艺,最终产品性能打破世界纪录。“现在它是项目的‘心脏部件’,这一步突破,让我国在极端低温材料领域从‘跟跑’变成了‘领跑’。”
这些突破的背后,是持续的研发投入与人才积淀。公司现有技术人员185人,其中高级职称43人,研究生及以上学历35人,形成“能打硬仗”的研发梯队。“我们每年研发投入占营收8%以上,在传统制造业里不算低。”李向介绍,企业还与上海交大、西安交大等高校共建实验室,让“产学研用”拧成一股绳。
挑战依然存在。“高端材料研发是最大瓶颈,比如高温合金、高强高韧钛合金的大尺寸锻件生产,冶炼时成分控制差0.1%,性能就可能差一大截。”李向坦言,高端人才短缺也制约着创新速度。
对此,企业制定了“三步走”破局策略:与中科院金属研究所共建“特种材料联合实验室”,集中攻关冶炼工艺瓶颈;建设100MN快锻压机产线,提升高端材料成形精度;推出“首席科学家”计划,以项目制吸引全球顶尖专家。“目标很明确:2030年,实现高温合金、钛合金等特种材料锻件自主可控。”
绿色转型与未来蓝图
在碳达峰、碳中和目标指引下,上重铸锻的车间里正发生着“绿色革命”。传统电阻炉被感应加热炉取代,热效率大幅提升;环保除尘设备让车间空气洁净度达到ISO8级标准,粉尘排放浓度控制在较低水平,远低于相关标准限值;废水处理后循环利用,年节水量可达十余万吨……“绿色制造不是成本负担,是竞争力。”李向说,企业每年投入数千万元用于环保技改,近年来单位产值能耗较前些年大幅下降。
“绿色转型要‘软硬兼施’。”李向解释,“硬”的是设备升级,比如将炉窑改造为蓄热式燃烧系统,降低能耗20%;“软”的是数字化管理,通过能源管理系统实时监控各环节能耗,用算法优化生产调度,使批次生产能耗波动控制在5%以内。正在推进的“冶铸环保除尘改造”项目完工后,环保指标将全面达到国际领先水平。
面向未来,上重铸锻的“三步走”战略蓝图清晰可见:2025年,通过150吨电渣炉等项目建设,实现钢水量9万吨产能,营收突破15亿元;2030年,建成100MN快锻压机、真空自耗炉等产线,进军高温合金、钛合金领域,营收达30亿元~35亿元;2035年,完成200MN压机等项目,形成25万吨钢水产能,营收突破50亿元。
“这个规划不是空想,是跟着国家战略走。”李向说,核电、新能源、深海装备等领域的快速发展,将带来海量大型铸锻件需求。以上重铸锻为核心的“闵行大型铸锻件产业集群”已初具规模,未来将形成“冶炼-锻造-加工-检测”全产业链生态。
谈及行业未来,李向认为中国锻造业要从“制造大国”迈向“制造强国”,需抓住三个关键词:“高端化,攻坚大型复杂锻件、特种材料等‘卡脖子’技术;智能化,通过工业互联网实现全流程管控;全球化,把‘中国标准’推向世界。”
访谈尾声,夕阳透过车间天窗,在120MN水压机上投下金色光斑。“从120MN水压机到200MN压机,从‘国产化’到‘全球化’,上重铸锻的故事还在续写。”李向的目光望向远方,“我们这代人的使命,就是让‘中国锻造’成为世界标杆。”
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从黄浦江畔的老厂房到全球大型铸锻件舞台,上重铸锻的历程,恰是中国制造业“以技术立命、以创新图强”的缩影。在李向和团队的手中,那把传承了半个多世纪的“锻造锤”,正敲打出更洪亮的时代强音。