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  • Ti2AlNb合金復雜結構模鍛件首次試制成功 2020/8/13
  •        近日,金屬間化合物事業部采用普通模鍛工藝成功試制出某先進航空發動機用大規格Ti2AlNb合金復雜結構模鍛件,該工藝屬國內首次,突破了難變形Ti2AlNb合金成形能力限制,為Ti2AlNb合金的應用和推廣提供新的可能。難變形Ti2AlNb合金模鍛成型制備技術的掌握使鋼研高納在先進航空發動機用金屬間化合物材料研制領域繼續保持國內領先地位。
           2020年初,金屬間化合物事業部接到某發動機所研制任務,需在今年十月份交付兩套用于某先進航空發動機的Ti2AlNb大規格復雜結構件。
    沒有成功先例、沒有現成經驗
           Ti2AlNb合金材料具有塑性低、易開裂、抗力大等特點,普通模鍛工藝難度大,且無經驗參考,在制定工藝方案的時候,普通模鍛工藝第一個被排除在外。但在成本壓降、交付周期、鍛件特殊多重壓力下,事業部帶頭人張建偉教授綜合考慮后,做出大膽決定:開展普通模鍛工藝攻關。 
    一切只是可能
            事業部總工梁曉波教授帶領團隊開展了鍛件成形方案、坯料形狀、模鍛模具等整體設計與指導工作。團隊中的馬雄博士結合豐富的鈦合金模鍛制備經驗,結合有限元數值模擬進行了三十多個方案的設計與計算,優選出既能保證整體變形均勻性又能獲得良好充填性的模鍛工藝方案,但這只能從理論上證明可行。坦白講,采用模鍛工藝的決定是大膽的,但在實際試制中的底氣是不足的,
           新冠疫情的爆發打亂了所有生產計劃,原本在春節后開展的工作,一切都停滯了。但用戶仍然提出:既定的交付節點不能推遲,希望克服一切困難,保質保量完成交付。
    福無雙至、禍不單行
            研發成員好容易熬到了可以出差開工,等到鍛造現場進行第一火鍛造時,卻發現端頭已經出現裂紋,原來是由于采取常規的軟包套造成定位點略有偏差,而導致坯料局部發生類似剪切的劇烈變形引起開裂。
            盡管前期進行了多次工藝技術討論,但模鍛過程仍是困難重重,例如模鍛工藝參數不匹配、材料填充圓角能力差、局部開裂等問題,Time and time again,I ask myself,Ti2AlNb合金模鍛到底能不能行?
    一切皆有可能
           馬雄博士結合現場問題遠程連線張建偉教授和梁曉波教授,進行多次“云會戰”,不斷進行工藝方案中各個細節的交流討論,事業部其他人員也在從原材料制備、工藝試驗分析等方面積極配合。
    歷時整個七月,團隊齊心協力,在貴州安大航空鍛造廠的大力支持下,成功制備出國內首件Ti2AlNb合金大規格復雜結構模鍛件。


           后記:事實證明,張教授的決定是正確的,跟張建偉教授聊天時,問到為什么這么堅定的選擇普通模鍛工藝,萬一失敗了怎么辦?
           張教授說,我們沒有現成經驗不代表我們曾經的技術儲備一點用沒有,這個材料想推廣應用必須降低成本,普通模鍛是必由之路。我們與鍛造廠有良好的協作關系,我們有成熟的技術團隊,我們有高納強大的后盾,作為國內金屬間化合物材料研制領域的領先者,我們應該敢為人先。

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