江蘇鳳谷節(jié)能科技有限公司  近期，工信部召開民機(jī)鋁材上下游合作機(jī)制第一次工作會議，強(qiáng)調(diào)大力推進(jìn)航空鋁材完全自主供應(yīng)。隨著國產(chǎn)大飛機(jī)C919年內(nèi)總裝下線，以及支線客機(jī)ARJ21的推廣加速，我國對航空鋁材的需求將進(jìn)入一個高速增長期，這對于航空業(yè)和鋁材業(yè)來說，既是發(fā)展新機(jī)遇也是工作新挑戰(zhàn)。
　　鋁合金是以純鋁與銅、硅、鎂、鋅、錳其他合金元素合成的一類高性能有色金屬材料，被廣泛用于航空、航天、兵器、核工業(yè)、高速列車等領(lǐng)域，其中，鋁合金在航空領(lǐng)域的應(yīng)用尤其廣泛，被譽(yù)為“百年航空，百年鋁合金”。鋁合金作為構(gòu)成飛機(jī)的主要機(jī)體材料之一，在航空制造中具有非常重要的地位。
　　高速發(fā)展的航空鋁材
　　2011年，我國第一條與國家大飛機(jī)等項目配套的鋁合金厚板生產(chǎn)線在西南鋁建成投產(chǎn)，使我國成為繼美國、日本、德國和俄羅斯之后，又一個能夠?qū)崿F(xiàn)鋁合金厚板規(guī)模化生產(chǎn)的國家。這條生產(chǎn)線的建成投產(chǎn)，實現(xiàn)了幾代鋁加工人的夙愿，對于進(jìn)一步提升我國鋁加工業(yè)的整體發(fā)展水平，提升我國國防建設(shè)和航空工業(yè)急需鋁合金材料的保障能力、助推我國大飛機(jī)建設(shè)、具有極其重要的意義。
　　厚板生產(chǎn)線建成投產(chǎn)只是航空鋁材發(fā)展的第一步。鋁材生產(chǎn)不斷增強(qiáng)自主創(chuàng)新建設(shè)能力，突破多項關(guān)鍵技術(shù)，解決了一系列重大關(guān)鍵技術(shù)難題，開發(fā)出一大批市場急需、代表國際國內(nèi)先進(jìn)水平、填補(bǔ)國內(nèi)空白的新產(chǎn)品和新技術(shù)，形成了一系列具有自主知識產(chǎn)權(quán)的科技成果，為我國航空航天、國防軍工和國家重點建設(shè)項目提供了優(yōu)質(zhì)的鋁材。
　　近年來，我國航空鋁加工企業(yè)不斷加強(qiáng)對外交流探索，與波音公司、空中客車、賽峰公司、龐巴迪公司等知名航空制造企業(yè)開展合作，進(jìn)一步提高航空鋁加工水平。“鋁材研制及加工技術(shù)在一定程度上決定著一個國家的航空航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平。航空用鋁材通常綜合性能要求高、生產(chǎn)工序流程長，現(xiàn)有的技術(shù)管理模式已難以適應(yīng)航空用戶單位對產(chǎn)品工藝過程質(zhì)量控制的精細(xì)化要求。并且，由于先進(jìn)航空材料產(chǎn)品正處于國產(chǎn)化的初期階段，與國外先進(jìn)鋁加工企業(yè)相比，我們的競爭力不強(qiáng)是不爭的事實。”西南鋁總工程師黎勇分析說。
　　航空產(chǎn)品通常存在訂貨品種多、數(shù)量少、生產(chǎn)組批困難、產(chǎn)品成品率低、穩(wěn)定性差等問題，嚴(yán)重影響了客戶使用國產(chǎn)航空材料的積極性。為提升航空急需鋁合金材料的保障能力，在航空領(lǐng)域搶占先機(jī)，就必須構(gòu)建自主創(chuàng)新的材料體系和裝備技術(shù)體系，有針對性地解決材料研發(fā)中的難題，進(jìn)一步提升新材料研發(fā)水平。
　　特大型弧形模鍛件的成功研制是我國實施自主創(chuàng)新的成功范例。該模鍛件是航空器的關(guān)鍵模鍛件，厚度薄、弧度大、易變形，對模鍛工藝要求很高，是高技術(shù)含量、高附加值的產(chǎn)品，此前我國一直不能生產(chǎn)。為突破這一技術(shù)難關(guān)，西南鋁成立專門的攻關(guān)小組，大膽實施技術(shù)創(chuàng)新，通過采取制作專用工具、更新優(yōu)化生產(chǎn)工藝等措施，成功解決了超設(shè)備能力的模鍛成形技術(shù)、特大型弧形模鍛件尺寸控制技術(shù)、特大型模鍛件去應(yīng)力技術(shù)等一系列難題，刷新了我國模鍛件生產(chǎn)史上最長、最重、投影面積最大的歷史紀(jì)錄，填補(bǔ)了國內(nèi)空白。
　　民機(jī)鋁合金應(yīng)用現(xiàn)狀
　　從相關(guān)資料統(tǒng)計分析來看，當(dāng)今世界主要的民機(jī)，鋁材用量均在70%以上，其中應(yīng)用最多的是Al-Cu系合金（2xxx）及Al-Zn-Mg系合金（7xxx）系列鋁合金，主要用于飛機(jī)蒙皮、框梁、壁板、油箱等。復(fù)合材料雖能顯著減輕飛行器重量，但制造成本昂貴、后期維護(hù)難度大、濕熱性差，而鋁材在多年的應(yīng)用中積累了足夠的實踐經(jīng)驗，其性能特點得到了充分的驗證。從整個產(chǎn)業(yè)壽命周期來看，復(fù)材在品質(zhì)、成本、環(huán)保上未必能保持優(yōu)勢，歐美在是否進(jìn)一步擴(kuò)大復(fù)材的應(yīng)用范圍上也持保留態(tài)度，這為鋁材的發(fā)展提供了良好的契機(jī)，及時推出適應(yīng)新要求的新型鋁材顯得尤為重要。
　　隨著傳統(tǒng)鋁合金應(yīng)用比例呈下降趨勢，新型鋁鋰合金應(yīng)用也逐漸增多。對于鋁合金來說，鋰元素是降低密度和提高比剛度的最佳元素?？湛虯350創(chuàng)新性的采用了鋁鋰合金制造機(jī)身蒙皮與地板結(jié)構(gòu)，用量達(dá)到機(jī)身重量的22%；A380機(jī)身蒙皮、地板梁、機(jī)翼前后緣均使用了鋁鋰合金；龐巴迪C系飛機(jī)中，先進(jìn)鋁鋰合金材料部件已經(jīng)占到飛機(jī)材料總量的20%；EH101多用途直升機(jī)大量采用了鋁鋰合金。在國內(nèi)，大型客機(jī)C919的機(jī)身等直部段，是民用飛機(jī)生產(chǎn)中首次使用鋁鋰合金。
　　隨著飛機(jī)速度、壽命、綠色環(huán)保等要求的不斷提升，航空工業(yè)需要更高比強(qiáng)度、高比剛度、高韌性、高耐熱、高疲勞壽命、高耐腐蝕性、高損傷容限、易加工的新型合金材料。未來鋁材發(fā)展必須在原來的基礎(chǔ)上不斷改進(jìn)，降低生產(chǎn)成本，提高可成形性與使用性能，加速研發(fā)高純度、高均勻度、超細(xì)化的鋁合金，低內(nèi)應(yīng)力鋁材厚板，并提高厚板的整體制造能力，提升鋁材切削性和磨削性，時效成形及超塑成形的工藝適應(yīng)性，可焊接性，研發(fā)可快用于激光快速近/凈成形的鋁合金粉末，研究新型鋁材熱處理技術(shù)，是鋁合金材料及制造技術(shù)研究、發(fā)展的難點和重點。
　　協(xié)同并進(jìn)贏未來
　　“生產(chǎn)大型商用飛機(jī)、實現(xiàn)航空鋁材自主供給是落實《中國制造2025》戰(zhàn)略、打造中國高端制造新優(yōu)勢的戰(zhàn)略選擇。”2015年9月，工信部在上海組織召開民機(jī)鋁材上下游合作機(jī)制第一次工作會議，鼓勵民機(jī)鋁材研制、生產(chǎn)，并將就難點問題積極協(xié)調(diào)解決和反映。對航空業(yè)和鋁材業(yè)而言，無疑都是一大利好消息，是未來行業(yè)發(fā)展的重要導(dǎo)向。
　　未來，隨著航空航天用鋁材朝高強(qiáng)高韌、耐損傷、抗疲勞、低密度化、可焊接、低各向異性、較強(qiáng)熱穩(wěn)定性等方向發(fā)展，國產(chǎn)鋁必將緊跟新型鋁合金材料需求的步伐，協(xié)同并進(jìn)，推進(jìn)我國從“制造大國”走向“制造強(qiáng)國”。

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