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国产商用航空大发动机关键部件铸造技艺难关霸占 达到国际先进水平

时间:2018年10月12日 15:40   来源:中国航空报
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  中国航空报10月1日报道,中航产业贵州安吉精铸企业经过近两年不懈努力,霸占了CJ1000商用大涵道比航空发动机的关键部件,高温合金整体机匣的铸造技艺。

  在国内尚无各种研制技艺可借鉴、国外对此技艺工艺严密封锁的情况下,中航产业安吉精铸完全依靠自己的生产和技艺能力,集智攻关,经过“产、学、研” 协作,充分改动和发挥各类不同岗位干部员工的聪明才智,逆势而上。经过近两年的不懈努力,成功霸占了CJ1000商用大涵道比发动机用高温合金整体机匣铸造难关,攀上了当今国内高温合金精密铸造的技艺高峰,填补了国內在大型客机发动机用高温合金整体机匣铸造技艺上的空白。

  高温合金又称热强合金、耐热合金或超合金,是20世记40年代发扬起来的一种新型航空材料,首要用于航空发动机的热端部件,也是航天、动力、化学产业的重要材料。我国在高温合金材料科研和使用上起步较晚,与国外诸如此类职业相比差距较大。从国家战略发扬的角度看,加快高温合金材料科研和使用上,缩短与国外诸如此类职业的差距,已是迫在眉睫。同样,开发研制生产中国人自己的大飞机,是新中国几代航空人的幻想,它是一个国家综合实力的象征,几代航空人为此倾注了毕生精力。为之配套的航空发动机则如同人的“心脏”,是飞机最为核心的局部,而由中航产业贵州安吉精铸企业研制的澳门新葡亰xpj9601C919大型客机发动机所用的高温合金整体机匣则被称为“心脏中的心脏”。这样的钢铁究竟是怎样炼成的?

  2018年9月,北京国际航空航天展览会上,呈现了中国首款商用航空发动机——“长江”CJ1000A;2018年3月,中国工程院院士冯培德暗示,“长江”1000国产发动机预计在“十三五”期间用于可装配。基于上述背景下,2018年3月19日,安吉精铸企业副总经理吴光鹏,高温合金精铸分厂厂长王志勇等代表企业应邀参与了由黎明企业主理举行的“长江”1000商用发动机高温合金大型复杂薄壁涡轮后机匣精密铸件方案论证会,会上听取了来自国内高温合金精密铸造职业技艺水平较高的单位提议的不同方式的工艺设计方案。由安吉精铸与上海交通大学协作提议采纳机匣主体和锥壁整体精铸形成工艺方案,引起与会专家和学者们的高度眷注,采用此种工艺方案能彻底处置铸件加工、装配和使用问题,但增大了铸造难度,国内尚无任何先例,尽管安吉精铸在钛、铝精密整体铸造技艺上创造了不少国内第一,也积累了一定的技艺阅历,但外廓尺寸超过1.3米的复杂薄壁型高温合金精密铸件且采用整体铸造技艺在安吉精铸也是始无前例。面对中国商用飞机代表对整体铸造形成的担忧、分体铸造加工后焊接的应力问题;望着专家和学者们的殷切希翼,吴光鹏当即立下了要保质保量铸造整体机匣,并按时间节点交付的军令状。

  2018年9月,安吉精铸与沈阳发动机科研所、黎明企业通力协作,完成了涡轮后机匣整体铸造零件图设计工作,当年10月,安吉精铸如期完成整体精铸铸件图设计并与黎明企业实行了会签,研制条件已经具备,一场围绕着高温合金大型复杂薄壁涡轮后机匣整体铸造研制攻关在安吉精铸企业悄然打响了。精密铸造涉及工序较多,首当其冲的第一道难关就是模具设计与制造,企业采纳“集智”攻关的方式,集合了设计及加工工序的精兵强将,采用最先进的设计App,运用最新的设计方法,经过磨块化办理方式的实施,提高了工作效率和工作质量,霸占了一个个技艺难关,终于按照节点请求制造出活块数百、结构异常复杂的整体机匣模具,为下一步铸件的研制与生产打下了坚实基础。模壳制造是精密铸造中非常关健的工序之一,涂料工则有着“为蜡模件穿上衣服”的美称。从面层砂开始,每涂一层,蜡件的重量也随之增补,由于蜡件体积庞大,企业现有的制壳自动生产线无法满足生产所需,高合分厂涂料班在班长张广华带领下,全部采纳手工方式实行操纵,工作强度超出常人想象,每穿一层“衣服”,对他们都是一次精力和体力及耐力的三层考验;每穿一层“衣服”,也是对他们操纵技巧的检验……

  2018年4月,涡轮后机匣正式加入铸件研制阶段,如何浇注出一件完整的涡轮后机匣,如同趟过眼前一条深浅不知的大河,胜算难以预料。在这段时间,企业领导把大局部精力都投入到了涡轮后机匣的研制中,铸造专业出身的企业总经理冉兴,副总经理吴光鹏、卢启盛等与参与研制的清华大学、上海交通大学专家及企业各类工程技艺人员,各道工序员工骨干协同探讨各类相干工艺的制定和论证。与此同时,为包管铸件浇注成功,企业也进一步加快了关键设备的引进。在整整一年零四个月的时间里,安吉精铸相继完成了制模、制壳、熔铸形成等工艺研制,在铸件浇注取得成功后,又完成了铸件精整、无损检测、尺寸检测、表面检测等工艺研制,最终在完成铸件首件鉴定和质量评审后,2018年10月,由安吉精铸首个研制成功的带锥壁的大型复杂薄壁高温合金涡轮后机匣整体精密铸件正式交付。

  日前,由安吉精铸企业研制的带锥壁的大型复杂薄壁高温合金涡轮后机匣整体精密铸件经加工后正式装机投入试车。它对安吉精铸50年的发扬历程来说,具有里程碑的意义……

  中航产业安吉精铸在历时两年的研制过程中,采用了一系列国内领先,达到国际水平的先进技艺,首次研制出了国内最大、最复杂的高温合金精密铸造机匣铸件,由此把握了商用大涵道比发动机高温合金大型复杂薄壁整体机匣制造技艺,达到国际先进水平。尤为难得的是经过研制,安吉精铸培养了一批大型复杂薄壁整体机匣模具设计制造、计算机凝固模拟设计等技艺人才队伍,锻炼了一批大型蜡模制造、陶瓷壳型制造以及熔铸形成控制等高技巧员干队伍,为国产商用发动机大型精密铸件的生产奠定了基础。

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