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鈦及鈦合金行業

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沈飛攻克關鍵制造技術 實現制造技術水平的新跨越

   2019-12-10 IP屬地 陜西8090
  70年風雨征程,新中國迎來了自己的第70個生日。擁有新中國殲擊機搖籃美譽的航空工業沈飛,始終以全力為祖國領海領空安全貢獻為己任,踏實做好技術基礎建設,持續加大技術創新投入,多次被評為國家級企業技術中心。通過引進吸收外來技術、加大同高校及科研院所的合作交流以及自行開展技術研究等多種方式,先后在鈦合金加工、復材零件加工、飛機裝配等核心技術領域取得較大突破,攻克了一大批關鍵制造技術,提高了制造和協調準確度,極大提升了生產效率,縮短了飛機的研制周期,為型號科研和生產的順利進行奠定了技術基礎,實現了公司制造技術水平的新跨越。
  飛機研制是一項系統而又復雜的工作,作為我國殲擊機的搖籃,沈飛承載了我國多個型號的研制任務。20世紀,飛機的研制仍以模擬量傳遞為主,依靠模線樣板—標準樣件進行協調,飛機的研制周期長、制造費用高、傳遞誤差大。近年來,隨著計算機輔助設計技術與數控技術的發展,公司實現了飛機的全三維數字化設計與制造,圍繞基于MBD全三維信息模型的工程技術應用,開展了產品數據管理、三維工藝設計以及工程仿真分析等方面技術研究,推動信息化數字化技術在產品研制過程的深入應用,打破了傳統飛機研制模式,提高了制造和協調準確度,同時極大提升了生產效率,縮短了飛機的研制周期。
  沈飛逐步實現了由模擬量協調向數字量協調的轉化,數字化裝配能力顯著提升,掌握了裝配工藝設計、柔性裝配、數字化測量、自動制孔、電磁鉚接、部件自動對接等關鍵技術,大幅提高了制孔質量和裝配精度,系統定位精度從傳統工裝的0.5mm提升至0.05mm,具備了對組合件、翼面、后機身、總裝等為對象的飛機裝配和系統集成能力,足以滿足新一代飛機裝配數字化程度高、精度高、穩定性高的需求。
  通過開展數控加工工藝、數控編程與仿真、表面粗糙度控制等技術研究,沈飛掌握了大型合金整體框、整體壁板加工,及鈦合金高效加工技術、超長梁變形控制技術、深孔加工技術、鋁合金高速加工技術;自主研發并應用快速數控編程技術,縮短編程周期30%~50%,全面應用幾何仿真技術,降低了產品質量風險。
  深入開展技術研究,掌握了大型復合材料工裝設計及構件精確化制造技術、雙曲面復雜長桁壁板整體共固化制造技術、大型復合材料結構梁、框制造技術。實現自動鋪帶技術、工藝仿真技術、數字化測量等技術的工程化應用。具備了翼面壁板、機身壁板、活動舵面、整流罩等軍、民機復合材料制件的生產能力,可實現以樹脂基為主的碳纖維、玻璃纖維、芳綸纖維等材料體系制件的生產制造。
  沈飛的鈦合金熱成形、鈦合金超塑成形/擴散連接、橡皮囊“一步法”成形等技術已達到了國內領先水平;蒙皮拉伸成形、蒙皮數控銑切、三維激光切割、導管數控彎曲、數值模擬仿真等技術也在生產中成熟應用。同時,沈飛還在板材充液成形、壁板蠕變時效成形技術上開展了研究應用,為后續技術革新做好了技術儲備。
  沈飛開展了基于數字化工裝的設計與制造及空間三維檢測研究,掌握了數字化工裝的設計與制造技術,大部件對接柔性裝配系統、自動制孔翻轉柔性裝配系統等技術,具備了基于數字量的制造、裝配與檢測以及保證數字量協調傳遞的能力。
  沈飛目前已經掌握與飛機制造相關的全部黑色金屬、有色金屬及復合材料的表面處理技術,涵蓋電鍍、轉化膜、涂裝、防銹封存、化銑等幾大方面共35種技術。同時,還開展了整機自動噴涂、化銑保護膠膜激光刻型、火焰噴鋁技術等先進技術的研究與應用,建立了表面處理標準體系。
  在焊接技術方面,沈飛實現了由落后的手工焊條焊接方式到氬弧焊、電阻焊、高頻感應釬焊、電子束焊接、激光焊接、機器人自動焊接等的轉變,并建立了成熟的鈦合金焊接生產線,殲11系列飛機上焊接的鈦合金重要承力結構件重量已達到了飛機總重的15%。另外,機上導管高頻感應釬焊技術為國內首次應用且處于國內領先水平。潛弧自動焊接技術為沈飛獨有,采用此項技術焊接大厚度鈦合金框,單面一次最大焊接厚度達到37mm,是目前國內極惰性氣體保護焊一次焊接的最大厚度。此外,沈飛還建立了增材制造鈦合金/鋁合金激光選區熔化生產線,打通了增材構件的生產流程,實現了在某型號的裝機應用,初步實現了激光選區熔化零件的小批生產。
  沈飛實現了超高強度鋼真空氣冷技術、大型鈦合金零件真空退火技術及真空熱處理新型淬火劑、大型鋁合金空氣循環電爐熱處理技術的應用,開展了鋁合金空氣循環電爐熱處理技術研究,實現了在軍、民機零部件熱處理生產中的應用。化學熱處理技術實現升級換代,建立了設備先進的滲氮、滲碳化學熱處理生產線,加強精密氣體滲氮、滲碳工藝技術研究,形成專用企業標準,實現精密化學熱處理技術在科研生產中的應用。
  不積跬步無以成千里,正是在技術領域的不斷探索與研究,使沈飛不僅擁有了行業領先的技術,同時鍛煉出了優秀的技術人才隊伍,為現階段科研生產的順利進行奠定了堅實的基礎,也為今后實現制造技術水平的新跨越儲備了力量。
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