發布日期：2020-12-1 9:59:30
國營三00七廠是航空航天工業部專業化鍛造廠，近十年來為滿足新機研制、老機改型的需要，先后在模鍛錘、摩擦壓力機及環件軋制機上成功地試制了TC11、TC6、TC4、TA7鈦合金飛機結構件、發動機轉動部件模鍛件及機匣殼體環形軋制件，模鍛件的最大投影面積為2000cm²，環形件最大直徑為中1300mm，所開發的鈦鍛件項目達100余項。
為適應鈦鍛件的開發，工廠進行了相應的技術改造，建立了具有一定能力鈦鍛件生產線，并形成了批量生產，為我部渦噴系列的發動機提供了除鈦葉片以外的整機鈦合金鍛件，為一些飛機提供了大型鈦合金結構件。十年來，我廠生產的鈦鍛件為520批次，鈦材用量116.8噸，見表1。尤其是TC11鈦鍛件的開發，幾年來共提供1170件壓氣機盤模鍛件，創產值1000余萬元；TA7鈦鍛件的開發，自1982年以來，生產550件機匣殼體環形件及模鍛件，創產值400余萬元。回顧鈦合金鍛件開發的十年，不僅對航空產品更新換代產生了引人矚目的作用，而且在提高企業經濟效益方面收到了明顯的效果，而產品開發的本身則是依賴技術進步，依靠廠、所一體化的作用，依靠技術改造及產品的創優。
1、追求技術進步是鈦鍛件開發的基礎
鈦鍛件問世以來，以它的輕質、高強在國外航空上早已獲得廣泛應用，又由于它的工藝難度使之在國內航空產品的應用上起步遲緩。面對這一情況、我廠在鈦鍛件開發中以技術為龍頭，實行課題管理，不斷促進技術進步，所涉及的研究內容包括：TC11合金的兩相鍛造、等溫鍛造、近β鍛造、超高溫鍛造及β熱處理，TC6合金的常規鍛造、亞β鍛造及熱處理，TC4合金飛機接頭梁鍛造，TA7合金的鍛造及熱處理以及各種鈦合金用防護潤滑劑的推廣應用。這些研究課題的開展，為工廠技術進步和產品開發奠定了堅實基礎。
1980~1983年完成了渦噴發動機用TC11鈦合金壓氣機盤模鍛件的試制。在10噸模鍛錘上鍛出直徑520mm，投影面積為2000cm²的壓氣機盤模鍛件。由于采用了新型的AHLT鍛造工藝， 顯著改善了鍛件的組織性能均勻性，
一些關鍵性能超過了國外同類產品的水平。該成果于1983年8月通過了航空工業部與上海市有關部門的聯合鑒定，先后獲航空工業部科技成果一等獎、國家科技進步一等獎。這一成果不僅滿足了裝機的要求，而且為后續航空產品大量采用鈦材起到積極推動作用。盤件長期試車結果良好。所裝的發動機已裝備于新型飛機使用。
TC4鈦合金接頭梁模鍛件的試制及組織性能分析圓滿完成，于1985年8月通過中國有色金屬總公司和航空工業部聯合鑒定。采用TC4模鍛件作為飛機承力構件，在我國飛機制造業中尚屬首次，但已顯示出強大的生命力，僅接頭梁一項零件， 比選用30CrMnSiNi2A鋼減重1.743kg。這一成果為發展我國新型高空高速飛機提供輕質高強的結構材料開辟了新途徑。該課題獲航空工業部科技成果二等獎。該產品已向用戶提供11批次120件。按照計劃進度要求，如期完成規定架次飛機的裝機試飛和全機靜力試驗。
1982~1985年完成了發動機用TA7鈦合金機匣殼體環軋件及轉接座模鍛件的試制，于1985年12月通過中國有色金屬總公司西安分公司與航空工業部貴州管理局的聯合鑒定。這一課題的研制成功，充分表明了航空專業化鍛造廠在鈦合金鍛件生產中的質量控制優勢。在部外生產的同類TA7產品70%不合格的情況下，我廣自1982年以來，穩定合格交付32批次，共550件，滿足了裝機需要。該產品已通過規定小時國家鑒定試車。
1980~1984年完成了發動機用TC6鈦合金鍛件的試制，于1984年5月通過中國有色金屬總公司西安分公司、遼寧省冶金廳、航空工業部貴州管理局的聯合鑒定，鍛件已通過工藝長試、高空臺試車、國家鑒定試車，最長臺架試車達708小時.9臺發動機在國外經100多小時飛行考驗，TC6鍛件組織穩定，未見異常。
1982~1983年完成了發動機用TC11、TC6鈦合金壓氣機盤的試制，將TC11鈦合金取消反復徽拔的新工藝應用于六級盤，TC6的亞β鍛造新工藝應用于二級盤。1985年初航空工業部科技局、四一○廠等對鈦合金壓氣機盤及上述兩項新工藝進行了評審與鑒定，并已裝機。
1984年在我國自行設計的發動機上，完成了TC11鈦合金壓氣機盤和鼓筒的試制，并采用如下的各種新工藝挖掘TC11合金的潛力。
鈦盤的等溫鍛造工藝，以其特有的蠕變變形方式，使盤件組織均勻，對降低超聲波探傷的雜波水平效果顯著，同時使盤件的垂直尺寸公差均控制在+0.7~1mm之間，顯著優于普通模鍛的公差(+5，-2)，為鍛件的精化開辟了途徑。
鈦盤的近β鍛造工藝，將TC11合金的使用溫度由500℃提高至520℃。該工藝已獲國防專利。
鼓簡的SH軋制工藝，使TC11合金的使用溫度、蠕變抗力、斷裂韌性顯著提高， KIC值達93MPt(m），比常現工藝提高25%， 而裂紋擴展速率在AK為31MPt(m)青況下，則為常規工藝的40%。這些性能的大幅度提高，對于擴大鈦合金的使用范圍、提高使用可靠性及工作壽命具有重要意義，對于推廣損傷容限設計原則及結構完整性顯得尤為可貴。
1985年10月航空工業部科技局主持評審了該發動機TC11鈦合金鍛件及其采用的等溫鍛工藝、近β鍛造及SH工藝，并予以裝機試車。
1985.年完成了飛機用β熱處理的TC11合金傘倉梁的首批試制，并通過靜力試驗，現正在試飛考驗中。β熱處
理顯著地提高了TC11合金的斷裂韌性、蠕變抗力和疲勞裂紋擴展抗力，因此是一個很有發展前途的新工藝、十年來，隨著各課題的相繼完成，一批適用于變形鈦合金的熱工藝參數、工藝指導性文件相繼產生，這些來自實踐并被實踐所證實的工藝資料，不僅對三○○七廠，而且對我國航空鈦合金的發展都是極為珍貴的財富。
二、鈦鍛件開發的有效途徑
材料工程是內容十分廣泛的領域，對于金屬材料而言，涉及成分設計、冶煉、成型、檢測、使用、維護等。
因此，要獲得最佳性能，必須使各個環節有機地結合。在我部現有的體制下走廠所結合之路，使材料工程形成一體化的管理體系，以促使科研成果迅速轉入批量生產，轉化成產品。由于我廠在鈦合金鍛件的研制開發中始終堅持廠所結合，因此產生良好效果：
1）研究所的研究人員依據工廠實際的工藝條件，設計產品的工藝，使研究成果能迅速植根于工廠的土壤中。
2）加速技術的傳遞，工廠的技術人員在研究所的指導及合作下，通過工藝性試驗，迅速掌握新產品開發的技術要領及技術要求，為產品的投產及批生產作好技術儲備。
3）協調產品設計與制造之間的矛盾，航空鈦產品的高要求與制造技術之間是一對互相制約又互相促進的矛盾，廠所共同開發產品，可在產品定型前充分暴露矛盾并加以解決，縮短試制周期。
例如：TC11壓氣機盤模鍛件的試制，廠所緊密配合，解決了在10噸模鍛錘上生產中520mm盤件的成形工藝，摸清了盤件在大生產條件下工藝與組織、性能的關系，協調并控制了餅(環)盤件的交付質量狀態，確定了熱加工工藝，并為制定“TC11鈦合金壓氣機盤模鍛件技術標準”等五份標準做了大量的基礎工作，這也是該五份標準具有先進性、合理性、可行性的根本原因，它來自實踐，又被實踐所證實。
三、堅持以高標準進行鈦合金生產線的改造
為適應鈦合金的生產，工廠進行了必要的技術改造，在改造中借鑒國外鈦合金及質控標準，增補了四臺可控硅加熱爐，其溫場均勻性符合美國軍用標準的要求；鑒于鈦合金對雜波的要求， 引進了US IP-11型超聲探傷儀； 為使拉伸速率處于受控狀態， 引進了Instron電子拉力機； 對持久試驗機實行微機群控；與此同時對工廠原有的加熱設備、表面清理設施進行了相應的改造，“六五”后期工廠已形成了具有一定生產能力的鈦鍛件生產線，為鈦合金鍛件的優質交付、鞏固已開發的鈦合金產品提供了可靠的保證。
四、抓好鈦鍛件的優質交付
根據全面質量管理的特點，產品制造的全過程應處于受控狀態。工廠在開發產品的同時抓緊產品的優質交付及創優工作，尤其是針對“七五”中、后期冶金廠的原材料質量滑坡這一突出的矛盾，制定了一系列切實可行的內控標準，對于不符合內控標準的產品在工作未得出結論前不予出廠，對于鈦鍛件生產中的關鍵工序實行監控，關鍵工種實行資格審查，健全了產品流程中各類卡片的填寫制度，從而加強了產品的可追溯性。實踐證明，創優的各項措施對產品的優質交付起了保證作用，使我廠的鈦鍛件的成品合格率達98%，保證了裝機的各項鈦合金件的正常運轉。
航空鈦鍛件的研制開發走過了十年歷程，它為企業經濟的發展作出了貢獻，也鍛煉了技術隊伍，提高了人員素質。
十年來，鈦合金鍛件在品種上、質量上已有很大進步，在鈦合金鍛造技術和某些新工藝新技術方面頗有自己的特色，我們期待著“八五”期間實行更緊密的廠所結合，開發更新型的鈦合金產品和更先進、更富有效益的新工藝、新技術。