現代飛機制造中,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、航天工業外,其他重要工業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,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-16戰斗機鈦合金機身隔框,D-10飛機的后支承環,915發動機機座,蘇27~33戰斗機鈦合金大型結構件,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。空中客車公司生產的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構鋼,鍛件制成的零件重量約占飛機機體結構重量的20~40%;第四代軍用航空發動機(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動機結構重量的80%。
我們可以通過美國韋伯金屬公司(Weber Metals)發布的6萬噸540MN下拉式液壓模鍛機的視頻來深入了解一下。
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