心懷“國之大者” 挺起“銀色脊梁”——中鋁集團新時代服務國家戰(zhàn)略側記
2022年10月06日 10:49 7129次瀏覽 來源: 中國有色金屬報 分類: 重點新聞 作者: 史志榮
黨的十八大以來,習近平總書記多次強調指出,關鍵核心技術是要不來、買不來、討不來的。只有把關鍵核心技術掌握在自己手中,才能從根本上保障國家經濟安全、國防安全和其他安全。
十年如一日,行動踐初心。10年來,面對嚴峻復雜的國際形勢,中鋁集團始終心懷“國之大者”,堅持“國家有所需,中鋁有所為”的理念,把承擔國家重點攻關任務作為集團踐行“兩個維護”、擁護“兩個確立”的具體行動;把服務國家戰(zhàn)略和保障國家重大工程專項任務作為“紅旗工程”。在2021年舉辦的中鋁集團第四屆科技創(chuàng)新大會上,中鋁集團總經理劉祥民擲地有聲的說,中鋁集團作為國資央企,要把服務國家戰(zhàn)略作為首要政治任務,把打破有色金屬高端材料受制于人的局面、引領行業(yè)高質量低碳發(fā)展、保障國家戰(zhàn)略性資源安全、打造全球同行業(yè)創(chuàng)新人才高地作為目標,開創(chuàng)中鋁集團科技創(chuàng)新新局面。
為保障“紅旗工程”的順利實施,中鋁集團成立了以黨組書記、董事長為組長的關鍵核心技術攻關領導小組,制定了項目管理、風險管控、激勵機制等系列重大專項任務保障制度。將重點攻關任務與集團開展的“黨組織帶黨員創(chuàng)效、黨員帶群眾創(chuàng)新”活動結合起來。按照目標導向,逐級分解任務,明確責任人、時間節(jié)點和目標計劃,按照看板管理的模式,動態(tài)進行項目問題協(xié)調和方向糾偏。“作戰(zhàn)圖”落實到每一位項目相關人員,確保責任落實到位。
10年間,中鋁集團國防軍工用關鍵材料年度保供量提升了近3倍,累計為國防軍工用重點工程提供高品質有色金屬材料50余萬噸,累計承擔國家各類重點領域攻關任務百余項,解決了諸多被人‘卡脖子’難題。中鋁集團生產的高精尖鋁材廣泛運用于“長征”系列火箭、“神舟”系列飛船、“嫦娥”系列衛(wèi)星、“天宮”系列目標飛行器、“天問”探測器、國產民機等眾多國家重點項目,為推進我國航空航天事業(yè)發(fā)展作出了重要貢獻,讓“中鋁智造”在服務國家戰(zhàn)略中熠熠生輝,成為大國制造的底氣所在。
高強高韌鋁合金厚板“橫空出世”
7050鋁合金厚板是國際上第三代先進鋁合金,具有高強高韌、耐疲勞、耐損傷的特點,是航空航天領域應用最多的鋁合金材料,其預拉伸厚板被廣泛應用于飛機機翼梁、肋、機身框、壁板等關鍵承力部件的制造。
本世紀初,我國航空航天用7050鋁合金厚板完全依賴進口,不僅價格高達30余萬/噸,還時常被國外“卡脖子”。不攻克7050鋁合金厚板的制備技術,我國的航空航天事業(yè)發(fā)展就嚴重受制于人。在國家需要的關鍵時刻,在相關院校的配合下,中鋁集團所屬西南鋁承擔了研發(fā)任務。
2005年,西南鋁成立了由熔鑄、壓延、鍛造、檢測方面的專業(yè)技術人員組成的7050厚板項目研發(fā)團隊,從7050合金大規(guī)格鑄錠制備、厚板軋制、熱處理等方面入手,開始了對7050合金工業(yè)化制備技術的系統(tǒng)性研究。在沒有任何經驗借鑒的情況下,研制的難度超乎想像。當時,由于西南鋁熔鑄廠設備及工裝相對落后,項目組遇到的第一道“攔路虎”就是7050大規(guī)格鑄錠成型難的問題。最多的時候在西南鋁熔鑄廠堆放了上千噸的開裂鑄錠,損失高達上千萬。通過不斷摸索調整參數,不斷對鑄造工裝進行改進,第一塊成型鑄錠終于在當年12月誕生。
2015年,西南鋁相繼突破了大規(guī)格鑄錠制備、強變形軋制、強韌化熱處理及殘余應力控制等一系列關鍵技術,研制出了國內最大截面的7050鋁合金超寬超厚預拉伸板,建立了7050合金預拉伸板完整的工業(yè)化制造技術體系,實現了6.0毫米至203毫米全厚度規(guī)格產品的工業(yè)化生產,并在我國航空航天工業(yè)多個重點型號裝備上獲得規(guī)模應用。
“西南鋁在國內第一家完全掌握7050鋁合金厚板生產技術,全面打破了西方國家對我國關鍵材料禁運和關鍵制造技術封鎖,制造技術水平進入到了國際先進行列,不僅迫使國外材料降價達80%,實現了關鍵材料自主可控,為保障我國航空航天事業(yè)供應鏈安全作出了重大貢獻”,西南鋁黨委書記、董事長黎勇表示。
民用航空鋁材“內外發(fā)力”
今年8月1日,國產大飛機C919完成取證試飛。從5年前成功首飛到如今完成取證試飛,中鋁集團所屬西南鋁、東輕、西北鋁承擔了主要研制生產任務。目前,公司可供國產民機用鋁材品種的比例已達52%。在國產民機翱翔藍天的背后,中鋁集團的身影從未缺席。
一步一摸索,一步一臺階,中鋁集團國產民用航空鋁材的研制和應用,解決了我國民用航空鋁材“卡脖子”難題。為滿足國產民機適航認證過程和最終產品控制,中鋁集團建立了關鍵工藝控制點的全自動控制和記錄,并要求生產過程中采用統(tǒng)計過程控制方法。旗下承擔國產民機材料保供任務的西南鋁、東輕和西北鋁制定專用響應程序,設置專崗專人管控,從而進一步強化中國商飛民機產品過程管控,確保材料的性能穩(wěn)定。
作為國內首家取得國產民機用鋁材合格供應商資質的企業(yè),中鋁集團為提升航空急需鋁材保障能力,在民用航空領域搶占先機,憑借在軍品生產中積累的經驗和技術優(yōu)勢,瞄準航空新型鋁合金材料需求,早在國產民機項目啟動初期,就參與了由商飛帶動的材料研制工作。經過多年努力,西南鋁、東輕、西北鋁先后通過了航空材料質量體系和特殊工藝Nadcap認證,并為民機項目開展成熟鋁合金材料性能測試、工藝驗證提供了多批次鋁合金板、鍛、型材。其中,西南鋁、東輕已為C919提供了數十個規(guī)格鋁合金材料,主要應用于機翼、結構件、窗框、起落架等部位,是飛機的關鍵結構件,生產的鋁合金板材、鍛件、型材已實現向商飛批量供貨,多項技術填補國內空白。
截至目前,中鋁集團已有11項民用航空鋁材材料獲得中國商飛工程批準,10項產品打破國外壟斷,實現了國產民機用鋁材自主保障零突破,掌握了民機材料供應的主動權。其中6項產品打破全球唯一供應商壟斷,成為繼國外主流供應商之后全球第二個能夠生產供應民機用先進鋁合金材料的企業(yè)。中鋁集團還通過了波音體系認證和DPD認證,向空客等國際民用航空制造商提供鋁材上萬噸,為融入全球民用航空制造產業(yè)鏈邁出了關鍵一步。
高端航天鋁材“閃耀太空”
從“神舟”問天,到“嫦娥”奔月,從“天問”落火,到“羲和”探日……在每一個國家航天工程上,中鋁集團都有重大的技術突破。在這些重點關鍵材料的研制中,中鋁集團肩負國家使命,充分發(fā)揮裝備、技術和人才優(yōu)勢,大膽進行新工藝、新材料、新產品的自主研發(fā),有效解決了一系列重大技術難題,不斷打破國外壟斷,全力滿足了國家航天工程鋁合金材料需求。
中鋁集團為我國航天發(fā)射任務提供了涵蓋鍛件、板材、型材、管材等多個大類,數十個規(guī)格品種的高精尖鋁合金材料。主要用于飛船的連接框、中間框、端框、表面結構以及運載火箭的過渡環(huán)、外殼蒙皮、轉接框、貯箱、關鍵結構連接件型材、承壓導油管材、氣路用薄壁管材等關鍵部位。
用于“問天”實驗艙艙壁主體結構建造的5xxx超大規(guī)格蒙皮板,具有高冶金質量、高性能和高表面質量等技術要求,構件尺寸大,最大寬幅達到2000mm以上,材料綜合性能要求高,生產難度極大。中鋁集團所屬西南鋁研發(fā)團隊克服重重困難,先后攻克了5XXX合金工業(yè)化生產中合金成分精確控制、大規(guī)格鑄錠成型與冶金質量控制、寬幅板材軋制板型與表面質量控制、淬火組織均勻性控制等關鍵技術。解決了5XXX合金超大規(guī)格蒙皮板研制生產中大規(guī)格鑄錠鑄造開裂、軋制裂邊嚴重、超寬幅薄板不平度超標等生產技術難題,在熔鑄、熱加工、熱處理等技術領域取得了一系列專利技術。
5米環(huán)是目前我國火箭在用的最大鋁合金整體鍛環(huán)。近年來,中鋁集團所屬西南鋁啟動了5米環(huán)質量提升工作,相繼攻克了鍛造軋制變形、熱處理及冷變形等多項技術難關,使第二代5米環(huán)延伸率、綜合性能分別比第一代提高了20%、10%,綜合性能達到世界先進水平。10米超大型鋁合金整體環(huán)件的研制成功,更是刷新世界紀錄,為我國今后發(fā)射重型運載火箭解決了重大關鍵技術難題。
載人飛船大底的鋁合金材料所需板材面積大,需要承受溫差能力超強、對抗阻力達到高強度等多項要求,中鋁集團所屬東輕秉承“保障國家需要”的初心使命,抱著永不服輸的態(tài)度成立專項攻關隊,軋制、拉伸、鍛造成型等一系列生產工藝都有專人把控,工作細化到每一道程序,確保每一個工藝參數、每一批次產品的質量可靠,最終實現了提高某航天用5XXX系合金鍛件抗拉強度20%以上、屈服強度70%以上的設計要求。實現了符合抗拉強度、屈服強度以及延伸率等力學性能標準,抗腐蝕能力超強,延展率極佳的高端鋁合金材料的批量生產,最終完成了飛船大底用鋁合金產品的高質量交付。此外,在總裝直屬件艙門組件等方面鋁合金材料生產過程中,為確保鋁合金材料達到標準,技術核心組成員多次改進工藝,調整參數,解決了鍛件強度不夠、型材表面彎曲、管材性能低于指標要求等技術難題,保證了飛船的平穩(wěn)飛行。為滿足飛船對坡道驅動組件鍛件的需求,召集精尖鍛造技術人員組成項目小組,精心的組織了鑄錠鑄造、優(yōu)化了鍛造工藝,改良了鍛造溫度及變形量。同時對適用該火箭的鍛件進行了抗拉、沖擊等深層次試驗,確保了相關規(guī)格鍛件的各項性能達到設計標準,并提高了熔體質量使部分組件的探傷等級到AA級,采用了自熔鑄備料開始,至產品交付用戶現場的全流程排產確保產品順利交付。
艙體轉臺是載人飛船關鍵裝置,要承受復雜的力學變化和極大的溫差變化。為滿足艙體轉臺在使用過程中的性能要求和加工需求,中鋁集團所屬西北鋁選用特殊合金,通過對生產過程中微量元素的準確配比,嚴格控制加工工藝,尤其對淬火工藝進行優(yōu)化,將淬火溫度控制在±2℃之內,保證材料晶粒細化均勻,滿足了艙體轉臺材料性能的均勻性和高強度要求?;鸺y門殼體用2XXX棒材、火箭桁條用7XXX型材,在原有保供基礎上,通過進一步優(yōu)化工藝,加強過程管理,產品性能和形位公差得到進一步提升?;鸺龤饴酚霉懿墓軓叫”诤癖。诤窆顑H為±0.03毫米,加工過程中易開裂,通過專料專法,提高軋制工藝和退火要求,提升管材強度和塑性,達到管道壓力A級要求。
一代新材料,一代新裝備。10年間,我國航空航天工程每向前推進一步,中鋁集團的材料研制就向挑戰(zhàn)極限邁進一步。“國之重器”的中鋁集團將堅定履行中央企業(yè)的責任擔當,不斷加快自主創(chuàng)新,不斷打破國外封鎖,為服務國家戰(zhàn)略研發(fā)生產更多關鍵之鋁,全力保障國家關鍵領域供應鏈安全,為我國航空航天事業(yè)的發(fā)展發(fā)揮國企‘頂梁柱’的作用,以更加優(yōu)異的科技創(chuàng)新成果迎接黨的二十大勝利召開!
責任編輯:孟慶科
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