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大型模鍛壓機市場前景良好

 

      大型模鍛壓機對我國航空、航天、船舶、核電、風電、石油、化工等重點工程都具有重要的支撐作用。中國國際經濟發展研究中心行業特邀研究員羅百輝指出大型模鍛機是生產航空大型模鍛件、發展大型軍事裝備和其他大型民用裝備必須的基礎設備。我國經濟建設和國防建設必須建立在自力更生原則的基礎之上,航空事業的發展必須前瞻性地優先發展大型模鍛壓機。

 
   一、大型模鍛壓機的重要工業地位
 
  大型模鍛壓機主要用于鋁合金、鈦合金、高溫合金、粉末合金等難變形材料進行熱模鍛和等溫超塑性成形。其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,用細化材料晶粒來提高鍛件的綜合性能,提高整個鍛件的變形均勻性,使難變形材料和復雜結構鍛件通過等溫鍛造和超塑性變形來滿足設計要求,可節約材料40%,達到機加工量少或近凈型目標。等溫模鍛液壓機是航空、航天、宇航及其他重要機械生產重要鍛件的關鍵設備。
 
  為提高航空產品的整體性能,大型模鍛件在航空鍛件中所占比例及單件尺寸越來越大。對于飛機主承力框、梁等整體構件,美國、俄羅斯、法國等主要航空大國都采用4.5~7.5萬噸大型模鍛壓機進行加工。而我國現有的模鍛壓機噸位較小,工藝比較落后,框梁等航空模鍛件大多采用焊接結構,無法實現整體化,不能完全滿足大型飛機對綜合性能、可靠性和壽命的要求。
 
  “二重”是我國大型航空模鍛件的重要生產基地之一,有30多年的材料研究和生產經驗,先后為我國航空工業提供了40余萬件航空模鍛件,產品覆蓋了所有國產機型。此次投資建設的大型模鍛壓機建設項目,可解決航空等工業大型整體結構件毛坯制造的瓶頸,促進大型模鍛件制造技術的消化、吸收和創新,為我國大型飛機的研制創造條件,同時滿足機械制造、石油、化工、動力等民用行業對大型模鍛件產品的需求。項目的實施,對改變我國大型模鍛件依賴進口、受制于人的被動局面,實現大型模鍛產品的自主制造,具有重要的戰略意義。
 
  由于高溫合金、高強度合金鋼以及鈦合金的飛速發展與應用,以及航空、航天、核能工業中所需要的主要構件向大型整體模鍛和精密模鍛的方向發展,我國目前有許多本來需要多向模鍛的產品,由于沒有手段只能改為鑄造或自由鍛,或者進口。我國迫切需要工作壓力在5~8萬噸范圍的大型模鍛壓機來加工這類材質的鍛件。
 
  據調查結果表明,黑色模鍛件的產量只能滿足全國需要量的60%左右。這個數據僅統計了航空和其它國防工業部門的需用量。若把我國民用工業所需的數量考慮進去的話,其比例數據更小,所反映的供需矛盾更為突出。
 
  由于裝備能力不足,導致模鍛件尺寸超差,零件的機械加工量大,材料利用率低,成本上升。如我國的1MJ對擊錘當量等級僅相當于4萬噸模鍛壓機,是我國目前最大級別模鍛設備。其最大的缺點是精度差、模具壽命低;由于我國大型壓機缺乏,在設備使用上往往是以小代大,既不安全,又造成工藝火次增多,致使材料燒損嚴重,鍛件內部質量下降。如西南鋁的3萬噸模鍛壓機工作臺面大,不適于集中載荷鍛件。不得已有時也生產集中載荷鍛件,但對設備而言十分危險,對質量而言也難以保證,于是有許多航空鍛件不得不依靠國外進口。
 
  美國波音747~787、A320~380的鈦合金起落架,F-16飛機鈦合金機身隔框,D-10飛機的后支承環,915發動機機座,蘇27~33飛機鈦合金大型結構件,GT25000艦用燃氣輪機直徑1.2米渦輪盤等都是在上述大型模鍛水壓機上模鍛成形的。當前正在進行的11#工程(殲11)國產化建設項目,自行研制的10#工程(殲10),FWS-10發動機,GT25000型艦艇用燃氣輪機以及正在研制的四代機等關系到國防實力的項目,其配套模鍛件,都需要在7萬噸以上水壓機上模鍛成形。
 
  二、大型模鍛壓機市場前景良好
 
  根據調研分析,各種適合大型模鍛壓機的產品年需求量約40億元;而所建設的8萬噸大型模壓機生產線對各種產品市場的綜合占有率在50%左右,年產能力約20億元。
 
  1.軍民用飛機需要航空模鍛件
 
  2006年11月,中國航材進出口公司與俄羅斯蘇霍伊飛機制造公司達成協議,進口500架SU-80GP支線客機,散件進口國內組裝。這實際上是巴西航空與中國哈爾濱飛機工業公司合作生產的E145飛機,是法國空客在天津組裝的A320系列飛機之后的第三條總裝線轉移到中國,組裝線上大部分產品來自國外。法國空客在中國組裝的A320系列飛機中,中國制造的比例不超過15%~20%。目前,空中客車已在西安制造A320系列飛機的機翼;在成都和西安生產艙門;此外還在成都生產A320系列飛機的第11段地板梁、起落架艙盒、一號隔框等部件。有了大型模鍛壓機后,組裝飛機的國產化比例將會不斷提高。
 
  ARJ-21新型渦扇支線飛機是我國民機產業發展的重點項目,擁有自主知識產權,也是我國航空工業可持續發展的重要機遇。新一代支線客機共需鍛件31項。有了大型模鍛壓機后,ARJ-21新型渦扇支線飛機的國產化率和其發動機的質量水平將會得到提高。
 
  飛豹、998工程、大運、J11、J10、JH7等機型的框、梁、軸、臂、桿等,都有相當數量需要大型模鍛壓機才能生產的大型模鍛件。
 
  2.燃氣輪機用大型輪盤鍛件
 
  輕型和重型燃氣輪機將作為海軍水面艦用主動力,西氣東輸的增壓站也要用燃氣輪機,石化工業利用煉油廠尾氣開發所需煙氣輪機,目前國內使用的渦輪盤鍛件都是向國外購買的,是極具市場前景的產品。
 
  3.各類發動機葉片
 
  汽輪機、燃氣輪機、煙氣輪機、航空發動機都有相當數量的葉片。僅國內東汽、哈汽、上汽三家30萬千瓦以上的汽輪機以及燃氣輪機,可用大型模鍛壓機生產末級葉片。
 
  4.大型船用模鍛件產品
 
  適合在大型模鍛壓機上生產的船用鍛件主要是大型船用柴油機鍛件,如曲軸、連桿、氣缸蓋、十字軸和齒輪等,它們都是大型船舶上的關鍵傳動與受力部件。采用自由鍛工藝生產曲臂毛坯原材料利用率低、曲臂纖維組織不合理,質量得不到保證。采用大型模鍛壓機模鍛曲臂毛坯,將大大提高原材料利用率和生產效率,改善曲臂性能。
 
  5.電站及其他用大型模鍛件
 
  發電機護環是火電機組中承受高應力、強腐蝕環境的零件,產品質量要求高、制造難度大,國內需求大部分為進口產品。隨著電力工業的快速發展,對具有良好抗蝕能力的高強度大型發電機護環的需求逐年增加。
 
  高強度齒輪廣泛應用于各種行業傳動裝置中,如工程裝備用減速器、風力發電機增速器等大型整鍛齒輪、大型吊鉤、十字軸等產品也有大量需求。   
 
  三、大型模鍛壓機發展展望
 
  大型模鍛壓機的研發必須立足以我為主的方針,實施產、學、研相結合的技術路線,立足于自主開發;同時也要堅持對外實行分步引進、為我所用的開放式技術策略。由二重、機械科學院、中南大學、清華、西重所、燕大、重大、北京航材院、西北工大、南昌航空工業學院等單位聯合攻關,所設計的大型模鍛壓機具有本體結構重量輕,液壓系統具有高的可靠性和安全性,電氣控制系統能按預先設定的工藝曲線自動操作,并能對壓機的工作情況在線進行監控等特點,體現了當今世界上最先進的技術水平。
 
  二重為了加快發展,在積極爭取政府政策支持的同時,也同金融系統保持了良好的戰略合作關系。國家開發銀行已經對包括大型模鍛壓機在內的項目授信35億元,其他金融機構也表示愿意對二重的項目進行融資。這些都為大型模鍛壓機的啟動與運行提供了有利的保障。
 
  近幾年,二重圍繞產品開發和技術等級提高,進行了一定規模的技術改造,彌補了十多年技改的不足,同時也為今后的發展奠定了堅實的基礎。大型模鍛壓機的建設和投產,將大大提高我國裝備制造業的國際競爭力和二重的國際知名度。

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