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沈阳铸造所:升级钛合金铸造工艺助力“探月”“探火
www.c-nin.com 2021-8-30 澳门永利网投平台
  在我国“探月”“探火”等重大工程突破进程中,长征五号系列运载火箭功不可没。应用“一种用于易氧化金属的熔模精密铸造型壳的制备方法”专利技术研制的火箭氢氧发动机涡轮泵壳体等成套关键部件,为长征五号系列火箭的每一次成功发射保驾护航。8月9日,沈阳铸造研究所有限公司(以下简称为“沈阳铸造所”)董事长、教授级高级工程师谢华生介绍了这项第二十二届中国专利优秀奖获奖专利的技术优势与应用领域。
  破解易氧化金属铸造世界性难题
  在航空航天领域,有一种说法是“一克值千金”,形象说明了航空航天装备的轻质化需求。钛合金的出现,以其轻质、高比强度、高耐腐蚀性等特点,为航空航天、武器装备、舰船等领域的装备研发提供了全新的解决方案。谢华生说:“我国航空航天、海洋等重点领域重大工程及重点型号的不断立项实施,对高品质、大型复杂薄壁钛合金铸件的需求既迫切又严苛。但大型化、高薄壁占比、复杂整体结构铸件在制备中存在着一些固有困难和缺陷,尤其是尺寸精度难以控制,这曾经是一个世界性的难题,严重制约着新一代装备的研制。”
  液态钛几乎可以和一切物质发生反应,因此在浇注成形过程中,不可避免地与熔模精密铸造型壳发生化学反应,从而在钛合金铸件表面形成污染层,并易产生表面微裂纹等缺陷。沈阳铸造所精密铸造技术研发团队历经十余年,
  开发了复合钇稀土耐火材料和中性粘结剂用于制备陶瓷铸型,有效解决了酸性粘结剂的回溶及型壳化学稳定性差的问题,降低了制壳成本,缩短了20%以上的制壳周期。同时,研发团队专研铸型粉料形貌及粒度分布微观控制技术,实现了粒度级配,大幅提升了型壳的致密性和耐冲击性,极大改善了铸件的表面质量。“一种用于易氧化金属的熔模精密铸造型壳的制备方法”专利技术横空出世,打破了钛合金、锆合金等易氧化金属难以制备大型复杂结构铸件的困局。
  获奖专利形成了一整套高质量复杂易氧化金属精密铸造技术,研制出一系列优质铸件产品。在大型、复杂、薄壁、高性能易氧化金属铸造成形的技术创新、工艺优化、质量控制等方面,沈阳铸造所积累了丰富的经验和行业领先的技术实力。“这项专利技术实现了我国钛合金精密成形技术的升级迭代,促进了我国铸造技术的进步。已有数百种、数万件高质量、高性能、高稳定性的钛合金铸件成功应用于大运载火箭发动机、探月工程、空间站建设、火星探测等重大工程和尖端装备中,极大推动了我国装备制造业的发展。以该专利作为核心技术的大型复杂高性能铸造钛合金精密成形技术成果,经专业机构组织鉴定,达到了国际领先水平。”谢华生说。
  持续引领精密铸造行业技术进步
  沈阳铸造所拥有高端装备轻合金铸造技术国家重点实验室,是国内最早开展钛合金铸造工艺研究的科研院所。在高端装备钛合金精密铸造技术研究方向上,沈阳铸造所打造了一支近百人的科研团队,先后承担了国家重点研发计划等近百项研究课题。该所建成了国际上最大的真空钛合金铸造炉,其离心盘直径达到4米,整体浇注成形的钛合金铸件最大尺寸达到2.7米以上。许多尖端装备上的大型钛合金零件,无法通过锻造等其他工艺完成,利用真空钛合金铸造炉可整体铸造成形。
  沈阳铸造所始终秉承“推进科技创新,知识产权先行”理念。2017年,沈阳铸造所在这项专利基础上,先后布局了6件相关外围专利,有效构筑起覆盖该技术领域的“专利池”,不但形成了专利保护,还突破了竞争对手的技术垄断。此次获奖,已是该所历史上第七次荣获中国专利奖。
  “作为国家级铸造技术专业研究机构,沈阳铸造所集研发、制造、技术服务于一体,面向国家重大需求和行业共性问题,致力于解决我国轻合金铸造材料及成形技术的瓶颈问题。沈阳铸造所矢志不渝追求技术进步,目前走在了高端装备钛合金精密铸造行业的前列。未来,沈阳铸造所不会停下创新脚步,有信心继续引领精密铸造行业的技术进步。”谢华生说。
  沈阳日报、沈报全媒体记者 岳雨
发表时间:2021-8-30      | 打印 | 关闭
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