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时间:2024/01/27 07:08:09 编辑:

敢为天下先——豪然喷射开辟合金新时代

【铝道】引言:

在5月28日召开的全国两院院士大会上,习近平总书记在讲话中用 形势逼人,挑战逼人,使命逼人 来形容加快科技创新的紧迫感。7月13日,习近平总书记在主持召开的中央财经委员会第二次会议上再次强调,关键封包机核心技术是国之重器,对推动我国经济高质量发展、保障国家安全都具有十分重要的意义。

长期以来,我国许多关键技术、装备,尤其是基础材料受制于国外。因此,只有抓住科技创新、自主创新这个 牛鼻子 ,才能摆脱我国核心关键技术受制于人的窘境,才能真正成为世界经济强国和科技强国。

今年7月,中国国际铝工业展再次在上海启幕,又一次见到了江苏豪然喷射成形合金有限公司(以下简称江苏豪然)董事长张豪博士,在与他的交谈中了解到,目前,江苏豪然正在江苏省徐州市邳州建设一个年产1万吨的喷射成形生产基地,今年年底将实现投产。届时,我国自主研发的喷射成形技术将彻底实现规模产业化,开辟合金凝固技术及应用的新纪元。

一年前,在参展期间专访了张豪,并撰写了《中国喷射成形第 一人》一文,引起业内关注。相比去年,江苏豪然实现了飞跃式的发展,技术研发和市场拓展取得长足进步,影响力也逐步扩大。一年间,无数关注喷射成形技术的专家学者到访江苏豪然,甚至国家工信部、中央军委装备发展部、国防科工局、中国商飞等均表示了对江苏豪然在合金制备领域的地位作用和深远影响的极大关注度。值得一提的是,江苏豪然所生产的产品性能优越、质量稳定,在C919大飞机机翼、天宫二号复杂结构件箱体、火星探测用贮箱、直升机主框和轮毂、发动机壳体、防弹装甲、汽车横梁结构件等方面均实现应用。

喷射成形到底是一种什么技术?何以引得众人关注?又为何可以打破传统合金铸造技术的瓶颈,实现合金新纪元?带着众多对喷射成形技术的好奇之心,展会一结束,便来到了江苏豪然喷射成形合金有限公司,张豪的创业之地 江苏镇江。

江苏镇江素有天下第 一江山之美誉,一首辛弃疾的 何处望神州,满眼风光北固楼 不尽长江滚滚流 更是引来了无数向往之人。

就在这座几千年历史的古城中,江苏豪然隐匿其中。来到江苏豪然,并不大的厂区,没有过多的装饰,没有奢华的办公楼,没有高端的生产车间,更没有巨型的进口装备,但却藏匿着我国自拨号器主研发的关键核心技术及装备,拥有50%以上硕士学历的专业技术人才。

走进江苏豪然公司的生产车间,映入眼帘的便是四台喷射成形装备,张豪指着这些机器对说: 这里的喷射成形生产装备,全部都由我们自主设计,我们用的喷射成形技术制备生产国家战略急需的合金材料,可以说,从技术到装备我们拥有完全自主核心技术,拥有完整的自主知识产权,不受制于人,我们产品性能也比国外的还好。

江苏豪然喷射成形合金有限公司是中国第 一,也是目前为止我国一家实现喷射成形产获得制造计量用具许可证业化的企业,打破了我国新牌号合金开发几乎空白、关键生产设备依赖进口、制备技术和产品性能长期落后于西方的历史。该公司的铝合金喷射成形产业化装备,已被江苏省经信委认定为全省首批首台套重大装备及关键部件。该装备生产的喷射成形7055铝合金,性能比美国铝业相同牌号铝合金性能提升20%以上,解决了7055铝合金不能锻造的问题,产品稳定性、一致性大幅度优于美铝公司。

今年,中央军委调研的我国载人航天工程用铝锂合金材料专题调研报告出炉,对我国涂装线5家曾经从事喷射成形科研生产的科研院所和企业进行了调研,结果唯独江苏豪然实现了喷射成形技术产业化、工程化。参与调研的一名专家感慨地说道: 喷射成形技术上世纪70年代源于西方,现在豪然喷射做到了世界第 一。 的确,江苏豪然在喷射成形领域做到了产品性能国际领先、规格和产能国内领先、装备和工艺完全自主。

近年来,合金材料的发展一度受到很多新材料和复合材料的冲击,其根本原因在于近四五十年来,合金材料的性能等核心指标难以进一步提高,材料的高合金化在一定程度上已经达到了技术顶端,无法实现更大突破。

要提升材料性能必须提高材料的合金含量,没有新的凝固技术就无法突破高合金化这个技术瓶颈,喷射成形技术是实现材料高合金化可靠、有效的技术手段。 张豪指出。

相关材料专家表示,许多钢锻件和铝锻件根本问题出在钢锭和铝锭上,而锭坯70%的问题则出现在凝固过程中。

目前看来,传统的铸造工艺一定程度上已经无法满足制备部分高性能合金材料的要求,尤其是在材料的熔点和热应力相差较大的情况之下,极易出现宏观偏析、成分偏析等。江苏豪然喷射成形技术的横空出世正是解决这一瓶颈问题的突破口。

喷射成形是目前领先于半连续铸造(连续铸造)的凝固技术,可将液态金属仍处于半固态的状态下瞬间凝固,形成合金锭坯。 张豪介绍。

这与传统铸造工艺铸造的合金在性能上有什么不同? 看着眼前像小型 窑洞 一样的可密闭空间,问。

这就是生产喷射成形的装置,这里面有两个喷射口,可以将液态金属在惰性气氛中雾化,形成20 m 50 m颗粒喷射流,在半固态时高速沉积到收集器上凝固,形成致密锭坯。 张豪说,通过喷射成形技术成型的合金,凝固速度是半连续铸造的1000倍,合金精细一个数量级,综合性能大幅度提升,而且燃气轮机不受合金含量限制,可生产任意配方、全规格的高性能合金材料。

在此之前,江苏豪然刚刚实现了喷射成形高硅铝合金的产业化。据国内材料行业专家讲,我国高硅合金材料长期以来一直受到国外的技术封锁和出口限制,但江苏豪然通过其拥有的喷射成形技术及装备率先实现了该类合金的生产,打破了国外封锁。经某研究所使用,材料的膨胀系数、热导率、强度、气密性及密度等性能指标均达到或超过国际同类产品水平,并验证了该材料的机加工、焊接、表面处理等工艺性能,可满足实际国内应用需要。

今年5月,为推进新材料在载人航天工程上的应用,国家成立了载人航天工程材料专家组,江苏豪然喷射成形合金有限公司成为入围的民营企业,而张豪也成为了专家组内的一位民营企业专家。这对于江苏豪然来说无疑是大的肯定,更是国家给予技术创新企业的一个 大礼包 。

在与张豪接触的几年间,江苏豪然公司给的印象是一个始终坚持以技术为先的企业,愿意 敢为天下先 ,不断践行着科技创新。但同时,又是一个开放共享的企业,与上海交通大学、中南大学、北京理工大学、哈尔滨工业大学、重庆大学等高校及科研院所建立了产学研合作。

材料牌号的研发是一直以来我国材料行业的短板,长期仿制、跟随国外高端材料发展的脚步将会一直受制于人、落后于人,不得不解决的时刻已经来临。

实际上,江苏豪然独有的先进喷射成形装备及技术,为我国摆脱长期在合号开发领域仿制、跟随的窘境困局,大量自主开发新型合号提供了先进可靠的平台和技术。可以预想,未来属于我国自主开发、自主命名的新型合金材料牌号会像雨后春笋般涌现,未来高端合金领域是中国的天下。

目前,江苏豪然不仅通过了ISO9001质量体系认证和AS9100C航空质量管理体系认证,还在起草制定行业标准《铝合金喷射成形圆锭》基础上,又通过了《喷射成形锭坯挤制的铝合金挤压型材、棒材和管材》《喷射成形锭坯锻制的铝合金锻件》《热等静压铝硅合金板材》3个国家标准,逐渐构建起了新一以阻隔水渗透桥面板结构内代的合金标准体系。

不再单打独斗,实现行业整体大跨步向前推动才是方向。张豪对说: 目前技术窗口我们已经打开,现在亟待材料的快速提档。

张豪呼吁,为了保障国家对合金材料的战略急需,为了提高我们在世界合金领域的行业地位和话语权,喷射成形行业需要有更多的国家支持和更多的专业人才加入,形成新型合号研发、锭坯制备生产、热加工处理工艺开发、产品性能标定和检测技术等完整配套喷射成形产业联盟和生态,共同推进这项事业,为国家振兴和民族发展作贡献。

在江苏豪然的会议室,还看到了许多奖章和资质。被军方纳入 十三五 规划,成为中国商飞、中航科技、中国运载火箭研究院、中国航天动力技术研究院、中国空间技术研究院、中国航天推进技术研究院等合格供应商及合作用户,与中国航空工业制造院、中国铝业签署了战略合作协议,获得2016年中国机械工业科学技术一等奖、中国产学研合作创新奖

目前,江苏豪然已有的两条铝合金生产线和一条硅铝电子封装材料生产线已经投入规模生产,正在建设合金钢以及铝锂合金为代表的新型合金生产线,并已克服了连熔连喷技术瓶颈,实现连续生产锭坯。铝合金、硅铝电子封装材料及合金钢的年产能分别达到2000吨、500吨和2500吨。喷射成形圆锭的规格达到 800mm,单个锭坯重量可以达到3吨。

此外,通过运用喷射成形技术,江苏豪然生产的具有国际领先水平的超高强度铝合金(700MPa级、800MPa级)、铝锂合金(性能高于美铝公司13%以上)、铝硅电子封装材料、高性能特钢等已实现应用,为我国轻量化、航空航天作出了显著贡献,填补了国内空白。

当前,江苏豪然通过拥有的喷射成形自主工艺技术实现了融资2亿元,并在建年产1万吨的高性能喷射成形铝合金、铝锂合金等生产线,提升圆锭直径达1米,新建扁锭生产线。一旦生产线投产,将会开辟我国材料行业一个崭新的时代,助推新的合金应用时代的来临。

张豪下一步的愿望是希望我国能建成一条喷射成形完整产业链,为我国乃至世界喷射成形领域打开大门,对标国际,甚至超越国际。

在张豪胸有成竹的眼神中看得出,江苏豪然未来可期。

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