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安吉精 铸勇攀高温合金精密铸造技术高峰:

发布日期:2019-05-18 17:01:01

  
安吉精
铸勇攀高温合金精密铸造技术高峰

 

  在国内 尚无各种研制技术可借鉴、国外对 此技术工艺严密封锁的情况下,中航工 业安吉精铸完全依靠自己的生产和技术能力,集智攻关,通过“产、学、研” 合作,充分调 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,成功攻克了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术高峰,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术上的空白。

  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 展起来的一种新型航空材料,主要用 于航空发动机的热端部件,也是航天、能源、化学工业的重要材料。我国在 高温合金材料研究和使用上起步较晚,与国外 同类行业相比差距较大。从国家 战略发展的角度看,加快高 温合金材料研究和使用上,缩短与 国外同类行业的差距,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 国几代航空人的梦想,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 最为核心的部分,而由中 航工业贵州安吉精铸公司研制的中国商飞C919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?

  2011年9月,北京国 际航空航天展览会上,展示了 中国首款商用航空发动机——“长江”CJ1000A;2012年3月,中国工 程院院士冯培德表示,“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,2014年3月19日,安吉精 铸公司副总经理吴光鹏,高温合 金精铸分厂厂长王志勇等代表公司应邀参加了由黎明公司主持召开的“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行业技术水平较高的单位提出的不同方式的工艺设计方案。由安吉 精铸与上海交通大学合作提出采取机匣主体和锥壁整体精铸成型工艺方案,引起与 会专家和学者们的高度关注,采用此 种工艺方案能彻底解决铸件加工、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 整体铸造技术上创造了不少国内第一,也积累 了一定的技术经验,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术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成型的担忧、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望,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。

  2014年9月,安吉精 铸与沈阳发动机研究所、黎明公司通力合作,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公司进行了会签,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公司悄然打响了。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,公司采取“集智”攻关的方式,集中了 设计及加工工序的精兵强将,采用最 先进的设计软件,运用最新的设计方法,通过磨 块化管理方式的实施,提高了 工作效率和工作质量,攻克了 一个个技术难关,终于按 照节点要求制造出活块数百、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 作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 重量也随之增加,由于蜡件体积庞大,公司现 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 取手工方式进行操作,劳动强 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 他们操作技能的检验……

  2015年4月,涡轮后 机匣正式进入铸件研制阶段,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,公司领 导把大部分精力都投入到了涡轮后机匣的研制中,铸造专 业出身的公司总经理冉兴,副总经理吴光鹏、卢启盛 等与参加研制的清华大学、上海交 通大学专家及公司各类工程技术人员,各道工 序员工骨干共同探讨各类相关工艺的制定和论证。与此同时,为保证铸件浇注成功,公司也 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、熔铸成型等工艺研制,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,2015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 精铸公司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年的发展历程来说,具有里程碑的意义……

  中航工 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 际水平的先进技术,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,由此掌 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术,达到国际先进水平。尤为难 得的是通过研制,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 凝固模拟设计等技术人才队伍,锻炼了 一批大型蜡模制造、陶瓷壳 型制作以及熔铸成型控制等高技能员干队伍,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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