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突破极限,800MN大型模锻压机撑起中国航空事业的脊梁
2020-04-02 悉恩悉机床网


800MN大型模锻压机


  2013年4月10日,是所有中国二重人难忘的一天!这一天,由中国二重设计、制造的800MN大型模锻压机,成功地锻造出第一个某大型飞机起落架外筒模锻件,标志着800MN大型模锻压机的调试圆满成功!至此,800MN大型模锻压机项目研发团队近十年的艰苦努力终成硕果!

  该大型模锻压机的研制成功,一举打破了前苏联750MN模锻液压机保持51年的世界纪录,使我国在超大承载、高精度大型模锻压机装备的成套设计、制造以及大型、整体、精密和长寿命模锻件的制造方面取得了重大的技术突破,谱写了我国极限成形装备的新篇章。

  然而,在800MN大型模锻压机的背后,却是开发团队的艰苦付出以及鲜为人知的极限制造和极限工程!

  2007年11月,中国二重开始建设800MN大型模锻压机。当时面临的一大挑战是,必须要赶在大飞机设计定型前完成800MN大型模锻压机的调试工作,这要求项目团队必须争分夺秒!

  为此,中国二重立即成立了800MN大型模锻压机指挥部,并迅速与学校、科研院所结成战略联盟,构建了以企业为创新主体的产、学、研、用合作机制,同步成立了设计、制造工艺、模锻工艺、安装和调试等多学科科研团队,围绕压机的设计和建设以及模锻工艺的开发等不同环节,各个击破,同步推进。

  结合早期开展的调研和样机测试工作,2008年,800MN大型模锻压机方案设计工作进入收尾阶段。然而就在此时,百年不遇的汶川大地震给正常的工作带来了影响。虽然如此,地震第二天,压机设计团队就在余震不断、办公楼暂时关闭的情况下,带上笔记本电脑来到德阳郊区继续开展工作。当时的场景,至今依然历历在目:大树底下,临时搭起的几张桌子旁,大家时而激烈讨论,时而查看标准和资料,时而计算论证,不知不觉中,已是夕阳西下……最终,压机设计方案完善定稿,C形板组合机架结构的创新设计,被确定为承载800 MN巨大压力的关重部件之一。

  2008年6月,800MN模锻压机正式进入紧张有序的制造阶段。制造过程中,设计团队与制造团队紧密合作,创新发明了多项超大构件制造工艺技术,解决了超大、超重和超长的极限制造难题,包括:独创的C形板分段锻造、焊接整体加工技术,首创的600mm超深坡口窄间隙单面焊双面成形技术,2000mm超厚铸件偏析控制技术,2000mm超厚锻件多向锻透与均质性调控技术,实现了超大型铸、锻、焊部件高品质制造能力的提升。

  当净重450t的最大单件活动横梁中梁在铸钢车间用758t钢水五包合浇一次成功,压机雏形初具;当厚长比极小的超长、超重C形板组焊加工完毕且一次检验合格,压机骨骼渐次成长;当外径φ3000mm、壁厚730mm的锻焊件工作缸攻关成功,压机诞生近在咫尺……当一个又一个极限制造的超大型零部件陆续运抵安装现场,下一个极限工程——800MN大型模锻压机庞然大物的安装调试拉开了帷幕!


758t钢水五包合浇“活动横梁”铸件现场


36m“C”型板加工现场

  2010年,800MN大型模锻压机进入安装阶段。值得一提的是,超过20000t的安装体量、总长超过10km的纵横管道、几千米的测试线路以及机身上的上百片应力应变检测片,都给机器安装带来了重重困难。

  为确保万无一失,项目团队的现场服务人员及测试人员制定了各种预案,轮班坚守岗位,及时协调解决各种现场问题,不仅保证了安装的顺利进行,还在摸爬滚打中积累了经验,锻炼了能力。在巨型桁架的支撑下,36m长的C形板一片一片地矗立起来,100t重的大拉杆渐穿其中——机架渐显。


36m“C”型板起吊安装现场


  2013年,800MN大型模锻压机全部安装完毕,进入调试阶段,做到了与大飞机研制进程的同步——第一个试制成功的锻件,就是该大飞机的起落架外筒模锻件。


  除了在技术上创造多个纪录外,800MN大型模锻压机还在中国大型锻压设备的工程建设上创造了纪录——如此浩大的建设工程,不仅高效如期完成,而且真正做到了零伤亡、零事故。

  不可否认,800MN大型模锻压机的研制成功,是项目团队的集体贡献,而作为项目负责人,中国二重副总工程师陈晓慈功不可没!为确保项目按时间节点顺利向前推进,他事无巨细、亲力亲为,特别是在机器安装、调试过程中,他放弃了所有节假日,坐镇现场,指挥协调。无论是刮风下雨还是其他意外情况,第一个出现在工地的一定是他的身影。期间,他的母亲病逝、爱人住院手术,他都没有因此而耽误工作。从他的身上,映射出的是“二重人”敬业拼搏、攻坚克难的宝贵精神!

  随着800MN大型模锻压机的建成,中国二重成为亚洲重要的航空模锻件生产基地。

  依托800MN大型模锻压机,中国二重建立了工艺创新研发平台,并通过实施 800MN大型模锻压机设计制造及应用关键技术研究与开发,充分利用大压机能够锻造大型、精密航空模锻件的优势,发明了高应变比短流程模锻、流变控制精确成形以及超高强度钢细晶控制等新技术,实现了大型模锻件金相组织均匀、流线连续的精确成型,令国产大型模锻件的尺寸精度和性能均达到欧美同类锻件的先进水平。


某大飞机主起落架外筒模锻件实物


国产超大型高温合金涡轮盘模锻件


为某大飞机生产的典型产品


  在800MN大型模锻压机上研制的大飞机起落架主起外筒、活塞杆等产品,均顺利通过了用户认证。此后,中国二重与法国赛峰(SAFRAN集团)签订了空客(波音)机型超大起落架产品战略开发合作协议,成功进入国际民航模锻件市场。

  800MN大型模锻压机的研制成功,填补了国内外750MN以上大型模锻压机的空白。在800MN大型模锻压机的制造过程中,突破了铸造、锻造和焊接方面的多项极限制造技术,整机技术居国际领先水平,使我国的“自主制造保障平台和创新研发平台”更加完备。

  目前,800MN大型模锻压机带来的辐射效应也已显现:

  第一,作为装备制造平台,800MN大型模锻压机既是大飞机锻件的保障平台,又是新材料、新工艺的研发平台。以此为平台,研发人员在新材料、新工艺的创新上可以实现更多的大胆设想,比如,核电、石油化工行业使用的三通管以前是铸件,现在可以采用锻造方式生产,产品质量大幅提升。

  第二,在制造安装800MN大型模锻压机过程中形成的新技术,如厚板筒体锻造、焊接技术已移植应用于相关工程上,推动了技术的快速迭代。

七年电影网  中央电视台《辉煌中国》和《大国重器》等纪录片均对800MN大型模锻压机有专题报道。


来源:工业智慧院

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