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攻克“锻件之王”

2025-06-23 09:32 作者: 尹晓奔 来源: 5787 次阅读

刚刚打了一场导弹材料的攻坚战,还来不及休整,一场更加艰巨的战斗接踵而来,轰6框架的研制任务落在了101厂的头上。图—16轰炸机是苏联的战略武器。轰6轰炸机是西安172厂 (现中航工业西飞)在20世纪50年代末参照图—16研制的机型。1959年中国开始仿制图—16,后来一度终止。1964年3月,172 厂重新恢复研制。轰6是当时中国试制的吨位最大的飞机。飞机的大框架H81 是飞机机身和机翼的连接部分,是飞机的关键承力构件,投影面积大,达1.2米²,理论计算需要47400吨设备能力;形状复杂,表面是高筋且筋多,有纵筋、横筋,筋大小不等,不经机加工直接装上飞机;大头厚,腹板薄,中空;锻件各处尺寸差别大,精度高;受力巨大,受力环境复杂恶劣;对材料的力学性能、 低倍流线、内部组织缺陷、表面缺陷、几何尺寸、整个锻件的挠曲度等,都有特别严格的要求,是典型的高难度铝合金模锻件,研制难度大,要过成形关、性能关、低倍组织和内部缺陷关、锻件表面质量关和几何尺寸精度关,包含多项关键技术,苏联称之为"锻件之王”。当年苏联是用3套模具、经6“火”、在30000吨水压机 上锻成的,此产品曾经获得列宁勋章。

以“表面是高筋且筋多”“不经机加工直接装上飞机”为例,简要说明其技术难点:(1)锻件表面车铣切削机加工后,会切断锻件表面的金属流线,容易出现金属滑移等塑性变形,导致飞机大框架H81 在长期的周期性飞行疲劳应力作用下出现扭曲变形。(2)经机加工后,锻件表面会残留大量肉眼看不见、在高倍显微 镜下才能看得到的细小微裂纹。这些微裂纹会成为损伤机制启动的诱因,会导致微裂纹在周期性飞行疲劳应力作用下的向构件内部的持续扩张,导致大框架的局部开裂或整体撕裂,进一步导致整架飞机骨架的大变形,破坏飞机的气动外形。如果在飞行过程中出现这一致命问题,将导致严重的飞行事故,甚至机毁人亡。(3)表面微裂纹导致应力腐蚀严重,加上在大气腐蚀的诱导下,导致大框架表面容易生锈,降低大框架的使用寿命。(4)表面高 筋且筋多,说明模锻时金属流动分配很难均匀,也很容易出现部 分高筋撕裂,也容易导致性能很难均匀,稍有不慎就会出现局部 性能不达标;(5)不经过机加工,就直接采用模锻件进行飞机装 配,说明产品精度要求极高,一点差错都不允许,哪怕是0.1毫米的尺寸偏差都不行,生产时必须一次性成功,这就对模具设计的 精度、生产工艺的合理性、淬火热处理工艺的防翘曲变形等都提出了极高的要求。101厂模锻车间是按歼5所需产品设计的,最大设备仅为10000 吨水压机;合金成分、制造工艺等一切都不清楚。对此项目,反对之声鹊起,认为是不可能完成的。1964年1月,曾苏民向王哲厂长打了报告,提出“抱着西瓜学大庆”的口号。所谓抱着西瓜学大庆,意为拿着大项目,学习大庆人自力更生奋发图强的精神,和“有条件要上,没有条件创造条件也要上”的不等不靠的作风。

“曾苏民亲自提出铸锭规格、铸锭冶金质量要求,亲自组织拟定和编写模锻件坯料锻造工艺、模锻件试制大纲和详细的工艺文件,亲自提出采取两镦一扩、多次锻造、快速转移、高料温、高模温、保持高终锻温度等工艺措施,解决成形难的问题;亲自站在操作台上指挥工人操作,在某些局部未成形部位采取加垫板和加强涂油措施,解决金属分配不均的问题;在热处理阶段,他亲手组织制定热处理规程,使材料获得了良好的组织和优良的力学性能。经过近三年的努力,成功解决了成形难和高性能两大难题,终于研制出合格的轰6框架。”

当第一个合格的轰6框架从生产线上卸下来的时候,曾苏民站 在这个框架旁,伸直右臂指着它说:“纸老虎!”当即笑翻了全场职工 。

1966年10月,轰6框架装上了飞机,宣告第一架轰6原型机试制成功。1968年12月24日,毛主席生日前夕,采用国产涡喷8 发动机的轰6首飞成功,1969年轰6批量投产。国产化的轰6轰 炸机试制成功,结束了中国不能制造中型轰炸机的历史。“在整个研制工作中,曾苏民起了决定性的作用。这项研究成果为祖国的第一代战略武器轰6飞机提供了关键材料,具有战略意义。”曾苏民也因此被誉为“锻件王”,荣获哈尔滨市劳动模范称号。

初审:郭峻灏

复审:马林虹

终审:袁志宏

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