國產CJ1000關鍵部件鑄造技術難關攻克 達國際先進

中國航空報10月1日報道，中航工業貴州安吉精鑄公司經過近兩年不懈努力，攻克了CJ1000商用大涵道比航空發動機的關鍵部件，高溫合金整體機匣的鑄造技術。

在國內尚無各種研製技術可借鑒、國外對此技術工藝嚴密封鎖的情況下，中航工業安吉精鑄完全依靠自己的生產和技術能力，集智攻關，通過「產、學、研」 合作，充分調動和發揮各類不同崗位幹部員工的聰明才智，逆勢而上。經過近兩年的不懈努力，成功攻克了CJ1000商用大涵道比發動機用高溫合金整體機匣鑄造難關，攀上了當今國內高溫合金精密鑄造的技術高峰，填補了國內在大型客機發動機用高溫合金整體機匣鑄造技術上的空白。

高溫合金又稱熱強合金、耐熱合金或超合金，是20世記40年代發展起來的一種新型航空材料，主要用於航空發動機的熱端部件，也是航天、能源、化學工業的重要材料。我國在高溫合金材料研究和使用上起步較晚，與國外同類行業相比差距較大。從國家戰略發展的角度看，加快高溫合金材料研究和使用上，縮短與國外同類行業的差距，已是迫在眉睫。同樣，開發研製生產中國人自己的大飛機，是新中國幾代航空人的夢想，它是一個國家綜合實力的象徵，幾代航空人為此傾注了畢生精力。為之配套的航空發動機則如同人的「心臟」，是飛機最為核心的部分，而由中航工業貴州安吉精鑄公司研製的中國商飛C919大型客機發動機所用的高溫合金整體機匣則被稱為「心臟中的心臟」。這樣的鋼鐵究竟是怎樣煉成的？

2011年9月，北京國際航空航天展覽會上，展示了中國首款商用航空發動機——「長江」CJ1000A；2012年3月，中國工程院院士馮培德表示，「長江」1000國產發動機預計在「十三五」期間用於可裝配。基於上述背景下，2014年3月19日，安吉精鑄公司副總經理吳光鵬，高溫合金精鑄分廠廠長王志勇等代表公司應邀參加了由黎明公司主持召開的「長江」1000商用發動機高溫合金大型複雜薄壁渦輪後機匣精密鑄件方案論證會，會上聽取了來自國內高溫合金精密鑄造行業技術水平較高的單位提出的不同方式的工藝設計方案。由安吉精鑄與上海交通大學合作提出採取機匣主體和錐壁整體精鑄成型工藝方案，引起與會專家和學者們的高度關注，採用此種工藝方案能徹底解決鑄件加工、裝配和使用問題，但增大了鑄造難度，國內尚無任何先例，儘管安吉精鑄在鈦、鋁精密整體鑄造技術上創造了不少國內第一，也積累了一定的技術經驗，但外廓尺寸超過1.3米的複雜薄壁型高溫合金精密鑄件且採用整體鑄造技術在安吉精鑄也是始無前例。面對中國商用飛機代表對整體鑄造成型的擔憂、分體鑄造加工後焊接的應力問題；望著專家和學者們的殷切希望，吳光鵬當即立下了要保質保量鑄造整體機匣，並按時間節點交付的軍令狀。

2014年9月，安吉精鑄與瀋陽發動機研究所、黎明公司通力合作，完成了渦輪後機匣整體鑄造零件圖設計工作，當年10月，安吉精鑄如期完成整體精鑄鑄件圖設計並與黎明公司進行了會簽，研製條件已經具備，一場圍繞著高溫合金大型複雜薄壁渦輪後機匣整體鑄造研製攻關在安吉精鑄公司悄然打響了。精密鑄造涉及工序較多，首當其衝的第一道難關就是模具設計與製造，公司採取「集智」攻關的方式，集中了設計及加工工序的精兵強將，採用最先進的設計軟體，運用最新的設計方法，通過磨塊化管理方式的實施，提高了工作效率和工作質量，攻克了一個個技術難關，終於按照節點要求製造出活塊數百、結構異常複雜的整體機匣模具，為下一步鑄件的研製與生產打下了堅實基礎。模殼製作是精密鑄造中非常關健的工序之一，塗料工則有著「為蠟模件穿上衣服」的美稱。從面層砂開始，每塗一層，蠟件的重量也隨之增加，由於蠟件體積龐大，公司現有的制殼自動生產線無法滿足生產所需，高合分廠塗料班在班長張廣華帶領下，全部採取手工方式進行操作，勞動強度超出常人想像，每穿一層「衣服」，對他們都是一次精力和體力及耐力的三層考驗；每穿一層「衣服」，也是對他們操作技能的檢驗……

2015年4月，渦輪後機匣正式進入鑄件研製階段，如何澆注出一件完整的渦輪後機匣，如同趟過眼前一條深淺不知的大河，勝算難以預料。在這段時間，公司領導把大部分精力都投入到了渦輪後機匣的研製中，鑄造專業出身的公司總經理冉興，副總經理吳光鵬、盧啟盛等與參加研製的清華大學、上海交通大學專家及公司各類工程技術人員，各道工序員工骨幹共同探討各類相關工藝的制定和論證。與此同時，為保證鑄件澆注成功，公司也進一步加快了關鍵設備的引進。在整整一年零四個月的時間裡，安吉精鑄相繼完成了制模、制殼、熔鑄成型等工藝研製，在鑄件澆注取得成功後，又完成了鑄件精整、無損檢測、尺寸檢測、表面檢測等工藝研製，最終在完成鑄件首件鑒定和質量評審後，2015年10月，由安吉精鑄首個研製成功的帶錐壁的大型複雜薄壁高溫合金渦輪後機匣整體精密鑄件正式交付。

日前，由安吉精鑄公司研製的帶錐壁的大型複雜薄壁高溫合金渦輪後機匣整體精密鑄件經加工後正式裝機投入試車。它對安吉精鑄50年的發展歷程來說，具有里程碑的意義……

中航工業安吉精鑄在歷時兩年的研製過程中，採用了一系列國內領先，達到國際水平的先進技術，首次研製出了國內最大、最複雜的高溫合金精密鑄造機匣鑄件，由此掌握了商用大涵道比發動機高溫合金大型複雜薄壁整體機匣製造技術，達到國際先進水平。尤為難得的是通過研製，安吉精鑄培養了一批大型複雜薄壁整體機匣模具設計製造、計算機凝固模擬設計等技術人才隊伍，鍛煉了一批大型蠟模製造、陶瓷殼型製作以及熔鑄成型控制等高技能員干隊伍，為國產商用發動機大型精密鑄件的生產奠定了基礎。

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