“中鋁造”助力“胖五”一飛沖天

　　2019年12月27日20時(shí)45分，“胖五”長征五號(hào)遙三運(yùn)載火箭攜實(shí)踐二十號(hào)衛(wèi)星在海南文昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空。

　　舉國歡慶之際，中鋁人倍感自豪。承擔(dān)此次發(fā)射任務(wù)的長征五號(hào)火箭上的大量高精端鋁材來自“中鋁造”：東輕公司承擔(dān)了長征五號(hào)火箭箭體所需的儲(chǔ)箱材料、高強(qiáng)機(jī)體環(huán)形鍛件、關(guān)鍵結(jié)構(gòu)連接件型材以及承壓導(dǎo)油管材等重要鋁合金材料的研制任務(wù)。西南鋁鍛造的直徑5米級(jí)鋁合金整體鍛環(huán)和多個(gè)型號(hào)的板材被用于長征五號(hào)火箭過渡環(huán)、轉(zhuǎn)接框、貯箱等關(guān)鍵部位，占箭體結(jié)構(gòu)所需鋁材的90%以上。西北鋁為長征五號(hào)火箭提供了尾段大梁型材、助推器框環(huán)型材等部分高精尖鋁合金材料。中鋁集團(tuán)再次以傲人的科研能力見證了中國航空航天事業(yè)的輝煌瞬間。

　　為實(shí)現(xiàn)長征五號(hào)大推力，除了大推力發(fā)動(dòng)機(jī)以外，還需要研制匹配更大的儲(chǔ)箱以裝載更多的推進(jìn)劑燃料。在火箭飛行過程中，儲(chǔ)箱要承受巨大的載荷、溫度差異及重力問題。為保證用戶需求，東輕公司發(fā)揮功能優(yōu)勢，各部門齊發(fā)，全程跟蹤負(fù)責(zé)各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)。通過大量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)積累和工藝摸索，技術(shù)人員確定了關(guān)鍵工序的工藝參數(shù)，并進(jìn)行了數(shù)十次針對(duì)性的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，最終成功生產(chǎn)出具有熱處理后強(qiáng)度高、易加工及加工后不翹曲等特點(diǎn)，能滿足國防軍工型號(hào)急需的2系某合金板材產(chǎn)品。同時(shí)，東輕公司工藝技術(shù)人員和骨干操作人員共同開展專項(xiàng)攻關(guān)，優(yōu)化鍛造各項(xiàng)工藝參數(shù)，強(qiáng)化過程控制，實(shí)現(xiàn)多合金、多規(guī)格鍛環(huán)批量供應(yīng)。

　　承壓導(dǎo)油管材是構(gòu)成火箭箭體主要結(jié)構(gòu)件之一，這種高鎂合金管材擠壓、軋制難度大，質(zhì)量波動(dòng)性大。針對(duì)此問題，東輕公司成立了專項(xiàng)攻關(guān)組，對(duì)各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行細(xì)化、量化，逐批次跟蹤、驗(yàn)證，經(jīng)過百余批次的工藝優(yōu)化及修訂，形成了一套系統(tǒng)、完善的工藝制度，為火箭的動(dòng)力傳輸系統(tǒng)提供了強(qiáng)有力的保障。

　　長征五號(hào)火箭貯箱直徑達(dá)5米，連接氫箱和氧箱的過渡環(huán)，就像是貯箱的“腰帶”，其直徑也必須達(dá)到5米。與火箭的其他部件相比，過渡環(huán)直接連接氫箱和氧箱，不能通過焊接、鉚接等手段進(jìn)行連接，必須整體成形。“5米環(huán)”研制工作啟動(dòng)后，在沒有現(xiàn)成工藝、借鑒經(jīng)驗(yàn)、查詢資料和裝備受限的情況下，西南鋁人肩負(fù)使命，不負(fù)重托，攻克了大鑄錠鑄造、鍛造開坯、環(huán)件軋制、冷變形等技術(shù)難關(guān)，于2007年成功研制出“5米環(huán)”，其獨(dú)創(chuàng)的核心鍛造技術(shù)填補(bǔ)了國內(nèi)空白，為長征五號(hào)鍛造出關(guān)鍵一環(huán)。

　　尾段大梁型材承載著火箭全部起飛質(zhì)量及發(fā)射前各種外載荷，作用十分重要。尾段大梁型材為高強(qiáng)合金、截面復(fù)雜、技術(shù)要求極高，西北鋁組織工程技術(shù)人員和操作人員進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，加班加點(diǎn)歷時(shí)兩個(gè)月研制成功。型號(hào)副主任設(shè)計(jì)師帶領(lǐng)技術(shù)人員到西北鋁進(jìn)行現(xiàn)場工藝鑒定，材料各項(xiàng)指標(biāo)均滿足技術(shù)要求，一次鑒定過關(guān)，產(chǎn)品成功運(yùn)用于型號(hào)，實(shí)現(xiàn)批量化供貨。

　　框環(huán)型材是構(gòu)成火箭箭體主要結(jié)構(gòu)件之一，起到支撐與加固的作用，所占比重較大，成型質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到火箭裝配精度、形位尺寸控制及產(chǎn)品性能。該產(chǎn)品具有高強(qiáng)度、高硬度等特點(diǎn)，加工難度非常大，與普通鋁合金加工試制的概念、方式方法截然不同，批量化加工在國內(nèi)尚屬空白。西北鋁依托勞模創(chuàng)新工作室成立了研發(fā)團(tuán)隊(duì)，根據(jù)框環(huán)尺寸采購煨彎設(shè)備、工模具等設(shè)備設(shè)施，經(jīng)過數(shù)百次修訂工藝參數(shù)、改進(jìn)加工技術(shù)的試驗(yàn)摸索，使不易成型的7系鋁合金平整度、垂直度、凹凸度、光潔度、滾彎度等工藝指標(biāo)控制在技術(shù)質(zhì)量范圍內(nèi)，形成了一套完整的工藝流程，完成了10種規(guī)格、12種框環(huán)滾彎大型鋁合金型材的研制和生產(chǎn)。(高原  黎明勇  孫福德  董建明)

　　轉(zhuǎn)自：中國有色金屬報(bào)

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