大型航空模鍛件是指在大型模鍛壓力機(jī)上生產(chǎn)的航空模鍛件,而大型模鍛壓力機(jī)是指壓力必須是4 萬(wàn)噸級(jí)以上的模鍛壓力機(jī),大型模鍛壓力機(jī)的鍛造特點(diǎn)是可通過(guò)大的壓力、長(zhǎng)的保壓時(shí)間、慢的變形速度來(lái)改善變形材料的致密度,使鋁合金、鈦合金、粉末合金等難變形材料通過(guò)均勻的塑性變形來(lái)滿足設(shè)計(jì)要求。
大型航空模鍛件的制造行業(yè)是關(guān)系到國(guó)家安全和國(guó)家經(jīng)濟(jì)命脈的不可或缺的戰(zhàn)略性行業(yè),也是國(guó)家能力的重要組成,迄今為止,僅有中國(guó)、美國(guó)、俄羅斯、法國(guó)四個(gè)國(guó)家有類(lèi)似設(shè)備,中國(guó)的8 萬(wàn)噸模鍛壓力機(jī)全世界最大。為提高航空產(chǎn)品的整體性能,大型航空模鍛件在航空制造領(lǐng)域的需求會(huì)越來(lái)越多。
大型航空模鍛件的特點(diǎn)
大型航空模鍛件在飛機(jī)機(jī)體、起落架、發(fā)動(dòng)機(jī)和螺旋槳等受力構(gòu)件中廣泛應(yīng)用,整體模鍛件比以大量小零件組合的構(gòu)件和自由鍛等毛坯制的整體零件都要優(yōu)越,由于減少了接頭、消除了應(yīng)力集中的來(lái)源——鉚接孔,因而具有較高的強(qiáng)度。
大型航空模鍛件整體模鍛時(shí),采用的尺寸和重量都小于自由鍛件的預(yù)變形毛坯,這就能減少在鍛件內(nèi)部出現(xiàn)各種缺陷的可能性,保證了鍛件纖維方向與零件輪廓形狀相符合,減少了裝配工作量和機(jī)械加工余量(減少40% ~ 50%),使零件的使用壽命得以延長(zhǎng)。
大型航空模鍛件大多為密度較小的有色金屬材料,因?yàn)闇p輕飛行器重量一直都是航空科技工作者的重要目標(biāo),所以鋁合金鍛件和鈦合金鍛件材料所占比例最多。
大型航空模鍛件的設(shè)備要求
美國(guó)、俄羅斯、法國(guó)之所以能在航空領(lǐng)域傲視全球,得益于其擁有大型的模鍛設(shè)備。1955 年美國(guó)建造了兩臺(tái)4.5 萬(wàn)噸模鍛壓力機(jī),該壓力機(jī)生產(chǎn)了波音747-787、F16、F35、F22 等先進(jìn)飛機(jī)上重要鈦合金隔框類(lèi)鍛件;1976 年法國(guó)安裝了一臺(tái)6.5萬(wàn)噸模鍛壓力機(jī),該壓力機(jī)造出了堪比美國(guó)波音的空客A320-A380 客機(jī)、陣風(fēng)F3 等系列戰(zhàn)斗機(jī)鈦合金鍛件;1961 年俄羅斯建造了兩臺(tái)7.5 萬(wàn)噸模鍛壓力機(jī),該壓力機(jī)造出了全球最大的安-225大型運(yùn)輸機(jī)、蘇27-34 等先進(jìn)戰(zhàn)機(jī)鈦合金結(jié)構(gòu)件。