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科技:喜讯!我国航发实现单晶叶片批量生产

极科网 2020-05-12 03:33:45

如今,中国的火箭已经到达月球背面,国产大飞机也正在如火如荼地发展中,五代机更是成为全球第二个服役的国家,可以说近年来中国的发展简直堪称“神速”。然而,在中国人心中始终有一个“痛”,那就是保证国家安全、彰显强国地位的航空武器的“心脏”——航空发动机。

不过好在有无数祖国的科研重臣为此不懈努力,如今中国航发领域也是捷报频传。

喜讯!我国航发实现单晶叶片批量生产

单晶叶片是航发零件中生产工序多(40~60道工序)、周期长、合格率低的一种零件,其生产的关键设备包括热处理炉和单晶炉。一级航空热处理炉在生产叶片时炉内温度在1330℃,炉内任意两点温度差处于正负3℃范围内,这种热处理炉国内尚无法生产,单晶炉的供应面临着类似状况。根据《经济半小时》报道,2015年,成都航宇成功突破技术难关,成为国内首家单晶铼合金叶片达到量产标准的企业。

从中科院金属所获悉,近期,受中国航发集团贵阳航发精密铸造有限公司委托,中国科学院金属研究所高温合金研究部铸造高温合金课题组高质量完成了某型号用400件单晶叶片的批量生产任务,标志着该所已具备了复杂结构空心单晶叶片铸件的批产供货能力,实现了从科研到生产的转变。

单晶叶片是先进航空发动机的关键热端部件,叶片的制造质量直接决定了发动机的整体性能。但复杂结构空心单晶叶片在成型性和单晶完整性等方面的控制难度较大,整体合格率较低。

喜讯!我国航发实现单晶叶片批量生产

针对这一问题,铸造高温合金课题组近年来开展了系列的研究工作,揭示了单晶凝固缺陷的形成机理,突破了单晶叶片定向凝固的缺陷控制瓶颈。利用自主研发的定向凝固设备,掌握了高质量复杂结构空心单晶叶片铸件的全流程制备技术,建设了完整的单晶叶片研制生产平台,具备了多种复杂结构空心叶片铸件毛坯和成品的研制和交付能力。为中国航发各主机厂、北京动力机械研究所、中科院工程热物理研究所等单位提供了多个品种、小批量的试车考核件。

本次单晶叶片批产任务的顺利完成,为后续同类零件的批产提供了宝贵经验,课题组将在此基础上进一步开展单晶叶片制备技术优化,按照既定规划方向,不忘初心,砥砺前行,为我国先进航空发动机和燃气轮机的发展持续贡献力量。

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