振奮！我國打破國外單晶葉片技術封鎖：未來想造什麼戰機都行

近日，據2018年度遼寧省技術發明獎一等獎公示材料披露， 中科院瀋陽金屬研究所（以下簡稱金屬所）研發的「航空發動機單晶高溫合金葉片典型鑄造缺陷的全流程式控制制技術及應用」成果不僅成功解決了我國多種單晶葉片從無到有的問題，還大幅提高了多種單晶葉片的合格率，在單晶葉片鑄造技術領域達到國內領先水平，解決了國防急需。高性能航空發動機（以下簡稱「航空發動機」）是飛機的「心臟」，是制約我國航空業發展的「瓶頸」之一。我國在航空發動機製造技術上與西方發達國家仍存在較大差距，重大瓶頸問題就是發動機的推力嚴重不足。為提高發動機推力，就需要發動機的渦輪葉片具有更高的承溫能力。因此，國外大推力航空發動機全都採用單晶高溫合金葉片。

而在我國，由於單晶高溫合金葉片製造技術的落後，從而導致發動機的動力、壽命與可靠性嚴重不足。目前，渦輪葉片普遍採用複合氣膜冷卻+陶瓷熱障塗層+單晶空心渦輪葉片技術提高其承溫能力。受材料及結構限制，複雜冷卻結構空心單晶葉片通常採用熔模精密鑄造工藝成形，其成形精度偏低、廢品率極高，一直是困擾我國航空發動機研製，裝機和定型的難題。據報道，我國單晶空心渦輪葉片工業生產合格率極低，僅為10%左右，是我國航空發動機所有零件中合格率最低的關鍵零部件之一，也是國外封鎖和壟斷最為嚴格的零件之一。 金屬所有關科研人員針對單晶葉片製造的技術難題，根據單晶葉片凝固缺陷的形成機制提出了多項工程上行之有效的凝固缺陷控制措施，形成了一套單晶葉片規模化製造的全流程式控制制技術，成功研製出多種不同類型的單晶葉片。

目前，在現有的工業基礎條件下實現了單晶葉片製造技術的突破，為中發公司、航天科工集團公司等多款新型發動機的研製提供了葉片保障。據公示材料披露，該生產工藝將實心單晶葉片的合格率從小於20%提高到75%以上，複雜空心單晶葉片的合格率從小於10%提高到50%以上，極大地促進了我國單晶葉片鑄造技術的進步，為我國多個新型航空發動機的研製生產提供了葉片保障。公示材料稱，金屬所與我國最大的渦輪葉片供應商--貴州新藝機械廠合作，生產出了太行發動機第二階段改進型急需的長壽命（4000小時）第二代單晶葉片： DD-5合金單晶高壓渦輪導向葉片、DD-5合金單晶高壓渦輪工作葉片、DD-5合金單晶低壓渦輪工作葉片等多種航空發動機核心熱端部件 。

以及渦扇-15發動機急需的第三代單晶葉片：DD-32合金單晶高壓渦輪工作葉片，據不完全統計，近3年來新增產值達7320萬元，並共同培養了該廠10餘名單晶葉片製造技術方面的專業技術人員。另據資料披露，在國產單晶葉片生產合格率大幅提高後，總投資約26.2億元的國內唯一一條國家級航空發動機定向/單晶渦輪葉片生產示範線，於2018年在貴州新藝機械廠開工建設，整個項目達產之後，年產量能夠達到70萬片發動機渦輪葉片，年產值約30億元。2019年6月份前，為太行，渦扇15，渦扇20發動機生產急需配套的第一期生產線將全部實現投產。

截止目前， 該技術成果已在瀋陽黎明發動機公司、貴州黎陽發動機公司、西安紅旗發動機公司等實現了產業化應用和推廣，近3年帶來新增產值過億元。金屬所下屬公司也準備在重慶高新區投資5億元，打造航空發動機、燃氣輪機用等軸晶葉片、定向柱晶葉片和單晶葉片研製生產基地，達產後產值將達15億元。

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！