我國(guó)高端超高溫成形裝備實(shí)現(xiàn)重大突破

2018年8月，在“高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備”國(guó)家科技重大專項(xiàng)的支持下，由航天科工集團(tuán)所屬三院二三九廠、機(jī)械科學(xué)研究總院等聯(lián)合設(shè)計(jì)研發(fā)的高端超高溫成形裝備完成所有工況應(yīng)用考核和可靠性試驗(yàn)驗(yàn)證，進(jìn)入正式應(yīng)用階段，從而填補(bǔ)了我國(guó)在鈦鋁系金屬間化合物等耐高溫高性能材料超高溫成形裝備領(lǐng)域的空白。

該裝備由超高溫超塑成形機(jī)和熱成形機(jī)組成。其中，超高溫超塑成形機(jī)是全球首臺(tái)最高使用溫度達(dá)1200℃的超塑成形機(jī)，研制過(guò)程中，研究團(tuán)隊(duì)攻克了超高溫下液—?dú)怆S動(dòng)復(fù)合加載、超耐熱高性能陶瓷平臺(tái)設(shè)計(jì)制造、耐高溫材料精確成形控性等關(guān)鍵技術(shù)，解決了傳統(tǒng)超塑成形機(jī)難以滿足Ti2AlNb、γ-TiAl等新型耐高溫材料空氣氣氛下超高溫超塑成形和擴(kuò)散連接的問(wèn)題，有效降低了耐熱高性能構(gòu)件制造成本，從而加快推動(dòng)了耐熱新材料工程化應(yīng)用。該熱成形機(jī)是國(guó)內(nèi)首個(gè)具備預(yù)熱、壓制和緩冷三個(gè)熱態(tài)工位的熱成形機(jī)，在研制過(guò)程中，研究團(tuán)隊(duì)攻克了三熱態(tài)工位協(xié)同、預(yù)熱緩冷裝置可動(dòng)設(shè)計(jì)、大噸位模具熱態(tài)快速裝卸等關(guān)鍵技術(shù)，解決了傳統(tǒng)熱成形機(jī)加熱、成形、降溫均在同一工位而造成的熱成形效率低、周期長(zhǎng)、成本高等瓶頸問(wèn)題，使得熱成形生產(chǎn)效率提高1倍以上，且工作溫度越高效果越顯著。

目前，高端超高溫成形裝備已獲得發(fā)明專利8項(xiàng)，軟件著作權(quán)6項(xiàng)。該裝備可應(yīng)用于各類航空航天、軌道交通、汽車等領(lǐng)域精密構(gòu)件的塑性成形，能夠?yàn)槲覈?guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)熱端部件、衛(wèi)星空間站關(guān)鍵構(gòu)件、列車高阻燃性金屬內(nèi)飾、高端轎車覆蓋件等高端產(chǎn)品研制提供強(qiáng)有力支撐。

超高溫成形

超高溫成形是指將材料（一般指金屬）加熱到極高溫度后使其進(jìn)行塑性變形以獲得精密尺寸和優(yōu)異性能的技術(shù)。以Ti2AlNb、γ-TiAl等鈦鋁系金屬間化合物為代表的耐高溫材料室溫塑性極低，高溫變形性能優(yōu)良，超高溫成形成為該類材料取得工程應(yīng)用的主要途徑。