大型航空模鍛件是指在大型模鍛壓力機上生產(chǎn)的航空模鍛件,而大型模鍛壓力機是指壓力必須是4 萬噸級以上的模鍛壓力機,大型模鍛壓力機的鍛造特點是可通過大的壓力、長的保壓時間、慢的變形速度來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均勻的塑性變形來滿足設計要求。
大型航空模鍛件的制造行業(yè)是關(guān)系到國家安全和國家經(jīng)濟命脈的不可或缺的戰(zhàn)略性行業(yè),也是國家能力的重要組成,迄今為止,僅有中國、美國、俄羅斯、法國四個國家有類似設備,中國的8 萬噸模鍛壓力機全世界最大。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)域的需求會越來越多。
大型航空模鍛件的特點
大型航空模鍛件在飛機機體、起落架、發(fā)動機和螺旋槳等受力構(gòu)件中廣泛應用,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、消除了應力集中的來源——鉚接孔,因而具有較高的強度。
大型航空模鍛件整體模鍛時,采用的尺寸和重量都小于自由鍛件的預變形毛坯,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械加工余量(減少40% ~ 50%),使零件的使用壽命得以延長。
大型航空模鍛件大多為密度較小的有色金屬材料,因為減輕飛行器重量一直都是航空科技工作者的重要目標,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備要求
美國、俄羅斯、法國之所以能在航空領(lǐng)域傲視全球,得益于其擁有大型的模鍛設備。1955 年美國建造了兩臺4.5 萬噸模鍛壓力機,該壓力機生產(chǎn)了波音747-787、F16、F35、F22 等先進飛機上重要鈦合金隔框類鍛件;1976 年法國安裝了一臺6.5萬噸模鍛壓力機,該壓力機造出了堪比美國波音的空客A320-A380 客機、陣風F3 等系列戰(zhàn)斗機鈦合金鍛件;1961 年俄羅斯建造了兩臺7.5 萬噸模鍛壓力機,該壓力機造出了全球最大的安-225大型運輸機、蘇27-34 等先進戰(zhàn)機鈦合金結(jié)構(gòu)件。