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世界最大模锻液压机
三台齐造,10万吨级航空工业关键设备
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工程总投资:40亿元以上
工程期限:2008年2012年

中国目前最大的30000吨级模锻液压机,位于重庆市西南铝业集团有限公司,于1971年制造。
稍有机械制造知识的人都知道,大型模锻液压机是机械制造业不可或缺的重要装备,也是一个国家科技水平、综合国力的重要标志,更是维护国家安全的战略装备。大型模锻液压机是发展航空、航天工业必不可少的装备外,其他重要工业部门也需要大型锻件,如燃气轮机用大型轮盘锻件、烟气轮机用大型轮盘锻件、各类发动机叶片、大型船用模锻件、电站用大型模锻件、压力容器锻件,以及其他类型民用品模锻件的生产,都离不开大压机。
国产10万吨级锻压机落户苏州昆山 2008年10月16日下午,与中国大飞机工程配套的大型模锻液压机项目苏州昆仑先进制造技术装备有限公司正式落户江苏昆山周市镇。该公司将联合清华大学等机构,整合各方资源,设计制造世界最大的10万吨大型模锻液压机,这一项目将改变世界航天航空业大型锻件生产格局。
据了解,苏州昆仑先进制造技术装备有限公司由市国科创投、爱博创投、启迪科技和清华大学颜永年教授等发起设立。清华大学机械工程系长期从事装备制造技术研发,经过30多年的努力,以颜永年教授为带头人的研发团队,在大型模锻液压机的整体结构和技术方面取得了重大突破,研究成功了具有自主知识产权的预应力钢丝缠绕剖分/坎合技术等核心技术,已达到国际先进水平。苏州昆仑先进制造技术装备有限公司将采用颜永年教授上述核心技术,从事重型机械装备的设计与制造。
到目前为止,世界范围内拥有4万吨级以上模锻液压机生产能力的国家只有美、俄、法3国。颜永年教授研发的预应力钢丝缠绕剖分/坎合技术等核心技术,不仅是重型机械装备包括大型模锻液压机的核心技术,应用该项技术还成功设计了国家大型飞机自主研制所急需的8万吨模锻液压机等重大装备,使我国成为第四个具备4万吨级以上模锻压机生产能力的国家。在昆山建设实施的10万吨大型模锻液压机项目,将是世界最大的模锻液压机,将极大提升我国航空关键零部件的制造能力,使我国大型航空锻件的生产水平得到质的提升,并将改变世界航空大型锻件生产格局。
2007年3月,我国宣布启动大飞机工程。据统计,一个常规的飞机项目可直接带动600家企业的发展,间接带动2500余家企业发展。苏州昆仑公司实施的10万吨大型模锻液压机,是大飞机项目成型制造起落架等关键部件的制造设备,将为周市镇打造先进装备制造业产业基地,引进航空、航天工业产业链上的其他企业奠定坚实基础。
目前中国已经开工上马的8万吨以上级模锻压机至少有3台,分别位于昆山、阎良、德阳,可分别配合上海、西安、成都等地的航空航天产业。这标志中国装备制造业整体水平进一步提升,实现了中国锻造产品从高端产品向世界顶级产品的跨越,关键大型锻件受制于外国的时代彻底结束,成为中国国民经济特别是装备制造业和维护国家安全不可缺少的重要战略装备。
更令人震惊的是,
清华大学已经研发出16万吨模锻液压机,只因目前我国制造业尚不需要如此之大的模锻液压机,一旦国家需要,即可出图制造。16万吨是俄罗斯7.5万吨压机的2倍多,是美国4.5万吨的3.5倍多。惊人的数字,中国必将成为世界锻压业新的霸主。

黑龙江省齐齐哈尔市中国第一重型机械集团于2006年底建造出15000级自由锻造液压机。
大型航空模锻液压机
现代飞机制造中,轻金属(主要是钛合金)的使用比例越来越高。只有更多地使用轻金属,飞机的性能才能不断得到提高。但是,像钛合金这样的轻金属,其变形时需要很高的单位压强。要生产轻金属模锻件,就必须大幅增加压力机的工作压力。除航空、航天工业外,其他重要工业部门也需要大型锻件。如燃气轮机用大型轮盘锻件、烟气轮机用大型轮盘锻件、各类发动机叶片、大型船用模锻件、电站用大型模锻件、压力容器锻件,以及其他类型民用品模锻件的生产,都离不开大压机。
美国波音747~787、A320~380客机的钛合金起落架,F-16战斗机钛合金机身隔框,D-10飞机的后支承环,915发动机机座,苏27~33战斗机钛合金大型结构件,GT25000舰用燃气轮机直径1.2米涡轮盘等都是在上述大型模锻水压机上模锻成形的。
当前正在进行的11#工程(歼11)国产化项目,自行研制的10#工程(歼10),FWS-10发动机,GT25000型舰艇用燃气轮机以及正在研制的"四代机"等关系到国防实力的项目,其配套模锻件,都需要在7万吨以上水压机上模锻成形。从国外购进,不但价格昂贵,而且存在隐患,一旦国际形势变化,就很难保障供应,绝非长远之计。最近在美国的高压之下,乌克兰、以色列等国取消了对我国的军工合同就是最好的例证。
过去我国没有大压机,大型锻件的生产要通过铸造或者自由锻造的方法来进行。由于材料消耗高,而且精度不够,致使一些锻件不得不进口。
当今世界上航空制造业强国都拥有4.5万吨以上的重型模锻液压机。美国拥有两台4.5万吨模锻液压机,俄罗斯拥有两台7.5万吨模锻液压机,法国拥有一台6.5万吨模锻液压机。空中客车公司生产的A380客机起落架的成型,就是在俄罗斯7.5万吨压力机上完成的。
在大型机械设备和重要装备中,如轧钢、电站(水电、火电、核电)、石油、化工、造船、航空、航天、重型武器等,都要采用大型自由锻件和大型模锻件,这些大锻件都是采用大型自由锻液压机和大型模锻液压机来锻造。因此,大锻件生产在先进工业国家都放在非常重要的地位,从一个国家所拥有大型自由锻液压机和大型模锻液压机的品种、数量和等级,就可衡量其工业水平和国防实力。

第四代战机的垄断者美国F-22。第四代战机大量地采用钛合金和适量的铝合金和高强高韧合金结构钢,锻件制成的零件重量约占飞机机体结构重量的20-40%;第四代军用航空发动机(推力重量比=10)锻件材料大量选用钛合金和和高温合金,锻件制成的零件重量接近发动机结构重量的80%。
大型模锻液压机是随着航空工业的需要而逐步发展起来的,早在第二次世界大战以前,德国为了发动侵略战争,为制造战斗机的需要,于1934年制造了7000吨模锻液压机,1938--1944年期间又先后制造了30000吨模锻液压机1台、15000吨模锻液压机3台。英国于1937年制造了12000吨模锻液压机1台,其他国家都没有万吨模锻液压机。
1942年爆发二次世界大战,美国为加速生产战斗机,曾建造百余台中小型模锻液压机,但最大公称压力仅5000吨。1945年二战结束以后,美、苏两国以德国战败赔偿为由,从德国拆走了一批万吨级模锻液压机,美国拆走2台15000吨模锻液压机,苏联拆走15000吨及30000吨模锻液压机各一台。
1955年,美国为发展飞机制造业,梅斯塔(MESTA)公司为美国铝业公司制造1台45000吨模锻液压机,劳威公司(LOEWY)为Wyman-Gordon公司制造了1台45000吨模锻液压机。
1961~1964年苏联为发展航空和航天工业,在这期间建造了一批大型模锻液压机。如新克拉马托重型机器厂(HKM3)制造2台75000吨模锻液压机,分别安装在古比雪夫铝厂和上萨尔达钛厂。
1972年瑞典建造80000吨新型钢丝缠绕结构模锻液压机。
1976年法国AD公司向苏联新克拉马托重型机器厂(HKM3)订购1台65000吨多向模锻液压机。
截至20世纪末,全世界共有万吨级模锻液压机40余台,美、俄各有10余台,约占总台数和总吨位的70%,其建造背景均源于发展航空航天工业。60年代中期以后,由于锻压工艺的改进,需要的水压机规格有所降低,新制的自由锻造水压机一般都不大于8千吨。

目前世界上最大的民航客机A380。虽然法国已有70年代向苏联订购的65000吨模锻液压机,但A380客机起落架的成型,仍然需要到俄罗斯的75000吨压力机上完成。
8万吨航空模锻液压机落户西安阎良2008年1月29日,中国大飞机关键支撑装备8万吨航空模锻液压机项目,在大型运输机总装地和大型客机主要研发生产地西安阎良国家航空产业基地正式开工建设。项目开工仪式由西安市副市长杨广信主持,陕西省委常委、副省长洪峰宣布项目建设正式启动,清华大学副校长康克军以及国家科技部、国防科工委等相关部委有关领导出席,中国航空工业第二集团公司发来贺信。
2007年3月,我国宣布启动大飞机工程,布点于西安和上海两座城市。西安阎良作为中国唯一的国家级航空产业基地,将承担大型运输机的总装任务和50%以上大型客机设计制造工作量。而大型航空模锻液压机是发展大型飞机必备的关键设备,也是关系国家安全、经济发展的战略性设备。
8万吨大型航空模锻液压机由清华大学研究设计,创造性地运用现代预应力坎合技术和钢丝缠绕预应力结构,达到了国际领先水平,是我国拥有自主知识产权的重大装备项目。2007年4月,该项目在京通过了专家委员会的论证,世界吨位最大的航空模锻液压机项目在国家航空产业基地正式启动。到目前为止,在世界范围内仅有美国、俄罗斯、法国等少数国家拥有类似设备,最大锻造等级为俄罗斯的7.5万吨级。
该项目分两期建设,一期工程投资1.95亿元,建造4万吨模锻液压机,作为8万吨模锻液压机的生产型样机,2009年年底建成投产;二期工程投资8.05亿元,用2到3年完成8万吨航空模锻液压机本体和配套设备的建设。由于该项目对于生产大飞机的重大意义,被列为2007年国家科技支撑计划重大项目,获得6108万元资助,是陕西省历年来获得国家科技部单项支持额度最大的项目。
该项目建成后,将超过俄罗斯、美国、法国、德国等国家锻压设备的吨位水平,填补中国大型锻压设备的空白。对中国大型锻压设备和大型盘件、结构件的制造将起到显著的推动作用,也将为中国大飞机的起飞奠定坚实的基础。
德阳二重8万吨模锻压机四川德阳中国第二重型机械集团公司(原中国第二重型机器厂,以下简称中国二重),是我国最大的重型机械制造企业和重大技术装备国产化基地,是关系国民经济命脉和国家安全的重要骨干企业。公司始建于1958年,1971年建成投产,占地面积 261.1 万平方米,目前拥有8个生产分厂,员工1.3万人。
2007年10月1日上午,16000吨级自由锻造水压机在四川省德阳市中国第二重型机械集团公司进行第一次试车获得成功,未来在德阳二重,还将投资15.17亿元研制8万吨级模锻压机。
二重建造大型模锻压机项目主要建设内容是建造模锻压机生产线,新增辅助设备及检测设备。新建大型模锻压机及清理车间、高压泵站及变配电所,新增建筑面积14850平方米。项目总投资151700万元,建设期两年半。项目建成后,将使二重新增航空、电力、石化等大型模锻件15000件(约13783吨)的能力,满足国家大型飞机等对大型模锻件产品的需求。同时,将使二重形成以100吨·米对击锤、8万吨模锻压机为代表的世界最大的模锻制造能力,加上二重已经有的以12000吨、16000吨水压机为代表的世界最大的自由锻制造能力和可一次冶炼710吨级优质钢水、浇注400吨级优质钢锭的铸造能力,二重将成为世界最大的铸锻钢生产基地。
大型模锻件生产纲领表
序号 产品类别 年产量(件)单件重(吨)(公斤) 产 值(万元) 典型产品
1 军品模锻件 1500 500 200~300 60000 飞机框梁、轮盘
2 四代机 120 63 200~900 25000 飞机框梁、翼梁
3 民品模锻件 10000 12000 1000~3000 70000 石油套管、阀体
4 大飞机(含大运)400 920 1130~3000 30000 框梁、主起外筒
5 转包外贸件 3000 300 20000 轮盘、阀体等
合计 15020 13783 205000
10万吨、8万吨液压机将创造新的中国纪录和世界纪录,重型装备制造业新的跃升,意味着中国制造的产业升级时刻已经到来。
要在当今强国围坐的桌子边寻找中国的位置,不能靠赶走已经坐下来的人,而是要靠强大的实力去争取一张更新更大的桌子,而且能坐更多的中国人。这张桌子已经摆在我们的面前。