把性質不同的金屬材料放到精確制作的模具中,設定好溫度及數值,放入專業的設備中,耐心地等待著結果與數據,這就是航空工業沈飛工藝研究所鈑金專業團隊的日常工作。別看他們的名字是鈑金專業團隊,他們負責研究攻關的超速成型技術可是沈飛的“優勢項目”。自20世紀90年代開展應用研究以來,沈飛通過自身的積累與實踐,結合公司型號生產任務,在鈦合金超塑成形/擴散連接技術的研究與應用上取得了大量成果,始終處于國內領先水平。團隊始終秉承“創新是驅動引領發展的第一動力”這一理念,不斷開拓領域,改進技術,保持著沈飛在超塑成型技術上的領先地位。
超塑成形/擴散連接(SPF/DB)技術是利用某些材料在某一特定溫度區間內,同時具備超塑性和擴散連接性的特點,在一次熱循環中完成超塑成形和擴散連接,從而制造出帶有空心夾層整體結構的一種成形方法。由于采用超塑成形/擴散連接制造的整體結構具有成形性好、設計自由度大、成形精確、無殘余應力、零件數量少等優點,在減輕飛行器結構重量、降低生產成本等方面顯示出極大的優越性。這使其成為一種推動現代航空航天結構設計概念發展和突破傳統鈑金成形方法的先進制造技術,該技術的發展應用水平已成為衡量一個國家航空生產能力和發展潛力的標志。
沈飛工藝研究所鈑金專業團隊由沈飛工藝研究所、技術辦和21廠組建而成,主要針對鈑金工藝開展生產試驗。目前團隊成員10余人,以青年技術員為主,并有經驗豐富的年長工藝員指導,他們發揮各自優勢,通力協作,始終保持著創造力和嚴謹負責的務實精神。團隊不但保持了沈飛在這一領域的傳統優勢,還推動了鈦合金超塑成形/擴散連接技術的發展,提升了沈飛的整體技術水平和核心競爭力。團隊成員在型號生產任務中真抓實干,刻苦攻堅,出色完成了多項難加工零件的生產制造,以高標準、高質量的零件保證了生產節點;團隊根據公司建立標準體系的要求,結合實際生產情況,放眼于新一代產品制造要求,與設計部門、生產單位協調溝通,為了更好指導生產,新編、修訂了多份集團、公司標準;團隊著眼于新材料、新技術的預研及推廣應用,承擔、完成了多項國家級、公司級課題和攻關任務,充實了公司的技術儲備,提高了公司的技術領先性,為設計部門提供更多設計依據。
目前這項技術已成為沈飛解決生產實際問題的最佳突破口,團隊在多種產品生產任務及公司重大課題中承擔了大量難加工零件的研制任務。隨著航空工業的快速發展,大推重比和大馬赫數飛行的飛機成為設計主流,但會導致飛機尾部、發動機尾噴管附近溫度升高,附近區域零件承受的工作溫度增高,在這種情況下,傳統的鈦合金材料無法滿足設計生產需求。為此,技術團隊開展了針對新型高溫鈦合金材料的超塑成形/擴散連接技術研究試驗,為設計部門提供了可靠的實驗結果,也為生產單位提供了制造依據。團隊的研究成果推動了飛機設計理念的優化改革,在未來的設計中,將逐步采用新型高溫鈦合金材料,提升零部件的性能。而針對部分尺寸較大、外形復雜、曲率變化大的零件,為防止零件成形質量不好、交付率低等問題的出現,技術團隊認真分析零件特征,采用分體鑄造后組合焊接的模具形式,保證模具的型面質量。同時通過有限元仿真技術對成形過程進行工藝仿真,調整模具型面角度,改善成形時材料的流動,最終成形出質量良好的零件,并將此方法推廣到同類產品對稱零件的生產制造中,有力保障了產品的順利交付。
技術的廣泛應用并沒有讓團隊成員停下革新的腳步,反而激起了他們擴大研究領域的決心。他們積極開展行業內的交流活動,對國內外相關技術課題進行學習討論,實時更新自己的知識庫和眼界。目前,他們正在對大型整體結構超塑成形/擴散連接、復雜多層結構超塑成形/擴散連接、鋁合金超塑成形、鋁鋰合金超塑成形等新結構、新材料的連接成型技術開展全方位的研究攻關。為了幫助技術團隊實現一個個目標,沈飛采購了專業設備為其保駕護航,其中一臺設備是目前國內最大的超塑成型設備,能夠為團隊提供最準確的數據和試驗要求。
創新之路任重而道遠,對于這些行業翹楚來說,既要有保持領先的能力,又要有著眼未來的勇氣。對此,團隊成員們始終充滿著信心。
(審核編輯: 智匯小新)
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