世界重裝之王，8萬噸級模鍛液壓機威力有多大？

阿明哥哥資料區(qū) 2019-08-24

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導讀

有人把大型模鍛液壓機形象地比喻為揉面機，只不過前者揉的是鋼鐵，而且像“壓月餅”一樣精密。8萬噸級模鍛液壓機到底有多牛？它的巨大壓制能力，相當于把8000輛10噸載重卡車，壓在一張書桌大小的面積上。

世界最大模鍛液壓機

中國第二重型機械集團成功建成世界最大模鍛液壓機，這臺8萬噸級模鍛液壓機，地上高27米、地下15米，總高42米，設(shè)備總重2.2萬噸，是中國國產(chǎn)大飛機C919試飛成功的重要功臣之一。

巨型模鍛液壓機，是象征重工業(yè)實力的國寶級戰(zhàn)略裝備，是衡量一個國家工業(yè)實力和軍工能力的重要標志，世界上能研制的國家屈指可數(shù)。目前世界上擁有4萬噸級以上模鍛壓機的國家，只有中國、美國、俄羅斯和法國。

中國的這臺8萬噸級模鍛液壓機，一舉打破了前蘇聯(lián)保持了51年的世界紀錄，這也標志著中國關(guān)鍵大型鍛件受制于外國的時代徹底結(jié)束。

更令人震驚的是，清華大學已經(jīng)研發(fā)出16萬噸模鍛液壓機，只因目前我國制造業(yè)尚不需要如此之大的模鍛液壓機，一旦國家需要，即可出圖制造。16萬噸是俄羅斯7.5萬噸壓機的2倍多，是美國4.5萬噸的3.5倍多。

模鍛液壓機的發(fā)展

大型模鍛液壓機是隨著航空工業(yè)的需要而逐步發(fā)展起來的，上個世紀，德國為制造戰(zhàn)斗機的需要，于1934年制造了70MN模鍛液壓機，1938~1944年期間又先后制造了300MN模鍛液壓機1臺、150MN模鍛液壓機3臺。英國于1937年制造了120MN模鍛液壓機1臺，其他國家都沒有萬噸模鍛液壓機。

1942年爆發(fā)二次世界大戰(zhàn)，美國為加速生產(chǎn)戰(zhàn)斗機，曾建造百余臺中小型模鍛液壓機，但最大公稱壓力僅50MN。1945年二戰(zhàn)結(jié)束以后，美、蘇兩國以德國戰(zhàn)敗賠償為由，從德國拆走了一批萬噸級模鍛液壓機，美國拆走2臺150MN模鍛液壓機，蘇聯(lián)拆走150MN及300MN模鍛液壓機各一臺。

1950~1952年期間，美國制造了100MN、126MN模鍛液壓機各1臺，英國新增第二臺120MN模鍛液壓機。

1953年法國制造了2臺200MN模鍛液壓機。

1955年，美國為發(fā)展飛機制造業(yè)，梅斯塔（MESTA)公司為美國鋁業(yè)公司制造1臺450MN模鍛液壓機，同時聯(lián)合工程公司又為美國鋁業(yè)公司制造了1臺315MN模鍛液壓機。就在同一年，勞威公司（LOEWY）為Wyman-Gordon公司制造了1臺450MN模鍛液壓機和1臺315MN模鍛液壓機。

1956年捷克斯洛伐克建造的120MN模鍛液壓機在SKODA廠投產(chǎn)。

1961~1964年蘇聯(lián)為發(fā)展航空和航天工業(yè)，在這期間建造了6臺大型模鍛液壓機。如新克拉馬托重機廠（HKM3）制造2臺750MN模鍛液壓機，分別安裝在古比雪夫鋁廠和上薩爾達鈦廠。烏拉爾重機廠（Y3TM）、新克拉馬托重機廠、新西伯利亞重機廠又各自制造1臺300MN模鍛液壓機。在這期間HKM3還制造了1臺150MN模鍛液壓機。

1961年美國喀麥隆鋼鐵公司1臺180MN多向模鍛液壓機投產(chǎn)。

1962年中國自行設(shè)計制造300MN模鍛液壓機、之后又設(shè)計制造了100MN多向模鍛液壓機。

1964年德國建造的300MN模鍛液壓機投產(chǎn)。

1967年英國喀麥隆鋼鐵公司300MN多向模鍛液壓機投產(chǎn)。

1972年瑞典建造800MN新型鋼絲纏繞結(jié)構(gòu)模鍛液壓機。

1976年法國AD公司向蘇聯(lián)新克拉馬托重機廠（HKM3）訂購1臺650MN多向模鍛液壓機。

2012年3月31日，我國首臺四萬噸航空模鍛液壓機在西安閻良國家航空高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)基地熱試成功，并順利鍛造出首個大型盤類件產(chǎn)品。

2012年4月1日，中國二重獨立自主設(shè)計、制造、安裝的世界最大的8萬噸模鍛壓機熱負荷試車一次成功。

模鍛液壓機的應用

現(xiàn)代飛機制造中，輕金屬（主要是鈦合金）的使用比例越來越高。只有更多地使用輕金屬，飛機的性能才能不斷得到提高。但是，像鈦合金這樣的輕金屬，其變形時需要很高的單位壓強。要生產(chǎn)輕金屬模鍛件，就必須大幅增加壓力機的工作壓力。除航空、航天工業(yè)外，其他重要工業(yè)部門也需要大型鍛件。如燃氣輪機用大型輪盤鍛件、煙氣輪機用大型輪盤鍛件、各類發(fā)動機葉片、大型船用模鍛件、電站用大型模鍛件、壓力容器鍛件，以及其他類型民用品模鍛件的生產(chǎn)，都離不開大型模鍛液壓機。

美國波音747～787、A320～380客機的鈦合金起落架，F(xiàn)-16戰(zhàn)斗機鈦合金機身隔框，D-10飛機的后支承環(huán)，915發(fā)動機機座，蘇27～33戰(zhàn)斗機鈦合金大型結(jié)構(gòu)件，GT25000艦用燃氣輪機直徑1.2米渦輪盤等都是在大型模鍛液壓機上模鍛成形的。

過去我國沒有大型模鍛液壓機，大型鍛件的生產(chǎn)要通過鑄造或者自由鍛造的方法來進行。由于材料消耗高，而且精度不夠，致使一些鍛件不得不進口。

當今世界上航空制造業(yè)強國都擁有4.5萬噸以上的重型模鍛液壓機。美國擁有兩臺4.5萬噸模鍛液壓機，俄羅斯擁有兩臺7.5萬噸模鍛液壓機，法國擁有一臺6.5萬噸模鍛液壓機?？罩锌蛙嚬旧a(chǎn)的A380客機起落架的成型，就是在俄羅斯7.5萬噸壓力機上完成的。

第四代戰(zhàn)機的壟斷者——美國F-22大量地采用鈦合金和適量的鋁合金和高強高韌合金結(jié)構(gòu)鋼，鍛件制成的零件重量約占飛機機體結(jié)構(gòu)重量的20~40%；第四代軍用航空發(fā)動機(推力重量比=10)鍛件材料大量選用鈦合金和和高溫合金，鍛件制成的零件重量接近發(fā)動機結(jié)構(gòu)重量的80%。

我們可以通過美國韋伯金屬公司(Weber Metals)發(fā)布的6萬噸540MN下拉式液壓模鍛機的視頻來深入了解一下。

視頻資料，建議WiFi下觀看

國內(nèi)應用

我國首臺四萬噸航空模鍛液壓機2012年3月31日在西安閻良國家航空高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)基地熱試成功，并順利鍛造出首個大型盤類件產(chǎn)品，解決了我國在大型鈦合金整體框、梁和大型渦輪盤等精密模鍛件的設(shè)計和制造問題。是我國擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品。該項目由西安三角航空科技有限責任公司承制，清華大學等單位設(shè)計制造。

該液壓機采用了目前國際一流設(shè)計和控制系統(tǒng)，是中國大飛機項目的重要基礎(chǔ)裝備。該液壓機本體結(jié)構(gòu)擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)，由清華大學以其在鋼絲預應力纏繞領(lǐng)域數(shù)十年的技術(shù)積累為基礎(chǔ)，應用最先進的預應力鋼絲纏繞剖分-坎合技術(shù)、機器人智能纏繞技術(shù)等設(shè)計而成，解決了壓機承載機架、400MN主工作缸、動梁等關(guān)鍵部件的設(shè)計和制造問題。制造過程中采用機器人原位纏繞施工技術(shù)及重型結(jié)構(gòu)的整體平移、吊裝等安裝技術(shù)，設(shè)備總體性能達到了世界先進水平。

項目的建成和投產(chǎn)，可提升中國航空航天裝備制造業(yè)的設(shè)計和制造能力，解決大型鈦合金整體框、梁和大型渦輪盤等難變形精密模鍛件的設(shè)計和制造問題，保障大飛機項目的研制。同時，該設(shè)備可廣泛服務于航天、船舶、石化、電力、兵器、核電等領(lǐng)域。

2012年4月1日，中國二重獨立自主設(shè)計、制造、安裝的世界最大的8萬噸模鍛壓機熱負荷試車一次成功。也就是我們開篇提到的，這臺8萬噸級模鍛液壓機，地上高27米、地下15米，總高42米，設(shè)備總重2.2萬噸，是中國國產(chǎn)大飛機C919試飛成功的重要功臣之一。

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?來源：鍛壓世界、金屬加工、網(wǎng)易新聞學院