中鋁西南鋁十余年攻關,，終實現多項技術突破 從零起步 為C919造出“7050”
2025-03-26 10:55:35 來源： 新重慶-重慶日報
新重慶-重慶日報記者 夏元
領跑事跡：
在C919生產制造過程中,，中鋁西南鋁承擔了板材,、鍛件等10多項關鍵鋁合金材料的研制生產任務,，特別是自主研制的“7050鋁合金”打破國外技術壟斷，為國產大飛機翱翔藍天提供了“最強支撐”,。
上海往返重慶的航線,，每天都有一班C919執(zhí)飛，凡是坐過這款國產大飛機的乘客,，都會對其的平穩(wěn)度,、舒適性贊不絕口。
國產大飛機的這些特性與機身材料密切相關,，好的材料成型性強,，讓飛機空間結構設計更加靈活，從而提升乘客的舒適度和貨物的裝載效率,。好的材料還更輕,，有助于減少燃油消耗，提高飛機續(xù)航能力,。
C919機身使用的鋁材中,，有50%以上出自中鋁集團西南鋁業(yè)（集團）有限責任公司（以下簡稱中鋁西南鋁），其中以一款名為“7050鋁合金”的產品尤為亮眼,，它的強度達500兆帕以上,，等同于碳鋼的強度，另外耐腐蝕性,、可鍛性強,，主要用于飛機的機翼梁,、壁板等關鍵承力部件。
然而,，研制這款行業(yè)領先的“7050鋁合金”并非易事,。近日，記者走進了中鋁西南鋁,。
關鍵技術被封鎖
從零起步搞研發(fā)
在中鋁西南鋁生產車間,，一塊塊泛銀色光澤的金屬鋁錠十分惹眼?！斑@些鋁錠在加工后,，將成為關鍵的零部件，組成飛機機身,?！敝袖X集團首席工程師周華說，一架大飛機中,，鋁合金零件占比近七成,。
材料性能是決定飛機性能的首要因素，要制造商用飛機,，必須得實現材料自主可控,，其中鋁合金最為關鍵。鋁合金最大特性是質量輕,，用它制成的飛機結構件可降低飛機重量和油耗,。同時，鋁合金還具備強度高,、耐腐蝕,、可塑性好等特點，因此被廣泛應用于航空領域,。
在制造大飛機的鋁合金材料中,，“7050鋁合金”最為重要，但“7050鋁合金”具有高強度,、高韌度,、耐疲勞、耐損傷等特性,，其制造技術被稱為鋁合金中的“天花板”,。此前，“7050鋁合金”關鍵生產技術一直被西方國家視為核心技術秘密嚴加封鎖,，進口價格高昂,，還時常被限購。
因此，國產大飛機必須研制自主可控的機身材料,。2005年,，國產大飛機項目牽頭方中國商飛，將包括“7050鋁合金”在內的C919鋁合金材料配套項目交給國內部分重點鋁生產企業(yè)進行研發(fā)攻關,。由于研發(fā)難度頗大,，中國商飛沒有明確項目完成時間，各企業(yè)研發(fā)進程都是“摸著石頭過河”,。
接到任務后，中鋁西南鋁一方面與部分高校院所組成“產學研”聯(lián)合攻關團隊,，同時在內部抽調熔鑄,、壓延、鍛造等多個領域專業(yè)技術人員組成項目團隊,?！按蠹叶急镏还蓜牛欢ㄒ兄瞥鲞@種先進鋁合金,?！敝苋A說。
屢戰(zhàn)屢敗,、屢敗屢戰(zhàn)
自建制造技術體系
要觸摸鋁合金中的“天花板”,，中鋁西南鋁在“7050鋁合金”自研路上沒少碰壁。
“屢戰(zhàn)屢敗,，屢敗屢戰(zhàn),。這是我們自研路上的常態(tài)?！敝苋A介紹,，“7050鋁合金”對原材料純凈度和鑄造技術的要求都非常高，當時中鋁西南鋁熔鑄廠的設備及工裝相對全球同行業(yè)有所滯后,，大家只能從各種渠道弄來一大堆外文資料“先行消化”,。
“啃”完資料，接下來就是上爐試煉,，但團隊很快便遇到第一頭“攔路虎”——鑄造開裂,。這是鋁合金鍛造進程中的“通病”，通常情況下細微的開裂不會影響鋁合金使用,。然而“7050鋁合金”作為航空用材,，不允許存在瑕疵。
每次鑄造時,，周華和團隊成員們都要守在爐邊,，一守就是10多個小時?！懊慨斅牭健亍囊宦?，我們心里都一聲嘆息,，又開裂了，就像遇到過不了的‘魔咒’,?！泵繄髲U一爐材料，就意味著前期研發(fā)心血和資金“打水漂”,，大家又心急又心疼,，不過試驗還得繼續(xù)進行下去。
在接下來成百上千次試驗中,，大家反復倒推,、論證、改進,，不斷調整合金配比,、改進熔爐溫度……最終第一塊“7050鋁合金”鑄錠在2005年12月成型，標志著我國鋁生產企業(yè)在該領域實現“零的突破”,。
此后,，中鋁西南鋁研發(fā)團隊接連突破了大規(guī)格鑄錠制備、強變形軋制等關鍵技術課題,，朝著研制“7050鋁合金”超寬超厚預拉伸板的目標邁進,。
民航客機要求絕對安全，因此研發(fā)團隊對“7050鋁合金”進行了上萬個小時的“破壞實驗”,?！捌茐膶嶒灐辈粌H是對產品進行重力、壓力,、耐力等靜態(tài)測試,，還要進行高溫、高原,、嚴寒,、濺水等多類環(huán)境測試。2008年,，中鋁西南鋁終于接連試制出多個厚度標準的“7050鋁合金”厚板,。然而，在試制其他厚度標準時,，又出現產品疲勞性能,、高向拉伸性能不達標等問題。
中鋁西南鋁技術質量部負責人王正安介紹,，隨后項目團隊圍繞坯料規(guī)格,、軋制流程、參數調控等多方面進行攻關，終于在2009年形成成熟的工藝方案,，試制出合格的“7050鋁合金”超厚板,。
這種“屢戰(zhàn)屢敗、屢敗屢戰(zhàn)”的狀態(tài)一直持續(xù)到2015年,。中鋁西南鋁接連突破大規(guī)格鑄錠制備,、強變形軋制等一系列關鍵技術，研制出國內全行業(yè)最大截面的“7050鋁合金”超寬超厚預拉伸板,，建立起“7050鋁合金”預拉伸板完整的工業(yè)化制造技術體系,，實現全厚度規(guī)格產品的工業(yè)化生產。
打破國外技術壟斷
錘煉出過硬研發(fā)隊伍
2018年4月11日,，中國商飛正式向中鋁西南鋁頒發(fā)“7050鋁合金”厚板工程批準證書,，標志著“重慶造”的“7050鋁合金”通過適航鑒定，進入C919飛機合格產品目錄,，中鋁西南鋁由此成為國內首個配套國產大飛機材料供給的鋁企供應商。
“這是對企業(yè)材料研發(fā)和創(chuàng)新能力的最大認可,，對于推動航空鋁材國產化進程具有深遠戰(zhàn)略意義,。”中鋁西南鋁黨委書記,、董事長黎勇說,，中鋁西南鋁生產的“7050鋁合金”預拉伸厚板打破國外技術壟斷，促使市場上同類產品進口價格下降一半以上,。截至目前,，中鋁西南鋁累計為國產大飛機C919提供各類高性能鋁合金材料上千件。
在“7050鋁合金”項目攻關進程中,，中鋁西南鋁研發(fā)團隊也磨礪出過硬研發(fā)實力,。
赴九天，踏蒼穹,。近年我國發(fā)射的“神舟”載人飛船及“長征”運載火箭上,，都有“重慶造”關鍵鋁材為它們“壯筋骨、披鎧甲”,?！坝辛恕?050鋁合金’研發(fā)經驗，我們對于其他產品研發(fā)充滿信心,?！敝袖X西南鋁鍛造工程師唐玉婷說。
此前用于“夢天”實驗艙發(fā)射的“長征五號B遙四”運載火箭,，其低溫燃料貯箱箱體所用的鋁合金是超大規(guī)格板,，不僅構件尺寸大，材料綜合性能和質量要求也很高，生產難度很大,。對此中鋁西南鋁成立專項研發(fā)團隊,，圍繞該合金的熔鑄、軋制及配套熱處理等工藝開展研制,。最終,，產品質量超過同類進口產品并打破國外技術壟斷，確?！伴L五”大火箭研制生產,，為我國空間站實驗艙發(fā)射提供了堅實保障。
通過加快技術創(chuàng)新,，中鋁西南鋁在航空航天用高性能鋁合金薄板,、厚板等多個產品領域形成領先優(yōu)勢，近年接連取得多個國外航空企業(yè)配套認證資質,，帶動一大批“重慶造”鋁制產品“走出國門”,。
“對標全球先進鋁材料企業(yè)，我們以前是‘跟跑’,，現在是‘并跑’,，未來要爭取做到‘領跑’?！崩栌抡f,，目前中鋁西南鋁正持續(xù)加強技術研發(fā)，緊盯航空航天用鋁材高強高韌,、耐損傷,、抗疲勞等新發(fā)展方向，開展更高強度,、更高韌性,、更高耐蝕性的第三代航空用鋁合金研制項目。同時,，中鋁西南鋁還在探索鋁合金與其他材料的復合應用,，在新能源汽車、軌道交通等多個領域,，充分發(fā)揮鋁合金的輕質,、高強、耐腐蝕等特點優(yōu)勢,，進一步拓展新的應用領域,。
責任編輯：熊世華
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