航空鍛造技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

中航特材工業(yè)（西安）有限公司 張 方 竇忠林 鄒彥博

隨著航空產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)航空裝備極端輕質(zhì)化與可靠化的追求越來越急迫，對(duì)材料和鍛件的性能要求（如比強(qiáng)度、強(qiáng)韌性）也越來越高。鈦合金、高溫合金等材料的應(yīng)用日益廣泛，以航空工業(yè)為例，F(xiàn)-22和F-35飛機(jī)鈦合金用量已分別高達(dá)39%和27%，先進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)中高溫合金和鈦合金鍛件重量占發(fā)動(dòng)機(jī)總結(jié)構(gòu)重量的55%～65%[1]。而高溫合金、鈦合金屬于難變形材料，即加工參數(shù)范圍狹窄、變形抗力大、組織性能對(duì)加工過程十分敏感。所以鍛造技術(shù)在航空制造領(lǐng)域的應(yīng)用相比其他工業(yè)領(lǐng)域難度較大。

至今，我國航空鍛造技術(shù)的發(fā)展已能滿足第三代軍用飛機(jī)及其發(fā)動(dòng)機(jī)的批量生產(chǎn)需求，質(zhì)量比較穩(wěn)定，鍛件組織致密、可控，性能優(yōu)異，并通過工藝的調(diào)整可以使鍛件不同部位具有不同的組織性能，已滿足各部位性能要求顯著不同的場(chǎng)合，如TC11鈦合金雙性能壓氣機(jī)盤的制造[2]。但與國外先進(jìn)航空鍛造技術(shù)相比，還有較大差距，并且隨著新一代戰(zhàn)機(jī)對(duì)航空裝備極端輕質(zhì)化與可靠性的不斷追求，飛機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)正朝著高性能、高減重、長壽命、高可靠、低成本的方向不斷發(fā)展，這就對(duì)航空鍛造技術(shù)有了更高的要求。

本文從國內(nèi)外航空鍛造技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀從發(fā)，結(jié)合當(dāng)前航空鍛造技術(shù)發(fā)展的需求。提出發(fā)展整體精密鍛造技術(shù)、等溫鍛造技術(shù)、精密環(huán)軋技術(shù)、鍛造工藝模擬技術(shù)及創(chuàng)建航空鍛造技術(shù)推廣平臺(tái)的思路，為鍛造技術(shù)在航空制造領(lǐng)域的發(fā)展提供新的思路。

國外航空鍛造技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

隨著高新技術(shù)武器裝備向小型化、精確化、輕量化、高可靠、低成本方向發(fā)展，對(duì)結(jié)構(gòu)件及其成形技術(shù)的要求越來越高，促使塑性成形技術(shù)向精密、整體、復(fù)雜、高性能、高可靠、低成本方向發(fā)展。如美國航空工業(yè)中的精密模鍛件占零件品種的80%以上，俄羅斯占到70%～75%，日本占到63.9%[3]。以美國為代表的發(fā)達(dá)國家均投入大量人力物力開展了先進(jìn)鍛造技術(shù)與工程化應(yīng)用研究。在環(huán)件精密輾軋技術(shù)、鈦合金和高溫合金等難變形材料整體復(fù)雜構(gòu)件的等溫鍛造技術(shù)以及精密熱模鍛造技術(shù)等方面形成了領(lǐng)先的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，成為其先進(jìn)軍用飛機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)、戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈、兵器、艦船等高新技術(shù)武器裝備研制生產(chǎn)的重要技術(shù)支撐。

1 精密環(huán)軋技術(shù)

無縫環(huán)件在航空、航天、船舶、兵器、核工業(yè)等諸多軍工領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。精確環(huán)軋技術(shù)是生產(chǎn)高性能無縫環(huán)件的首選工藝方法。發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣、安裝邊、導(dǎo)彈艙體結(jié)合環(huán)、飛船加強(qiáng)環(huán)、火炮、坦克座圈等都是由輾軋環(huán)件加工的。因此，精確環(huán)軋技術(shù)對(duì)于提高武器裝備的性能水平、使用壽命和研發(fā)能力都有重要影響。工業(yè)發(fā)達(dá)國家大量裝備了不同類型和規(guī)格的環(huán)軋生產(chǎn)線。目前，全世界范圍內(nèi)已擁有軋環(huán)機(jī)500余臺(tái)，軋環(huán)生產(chǎn)線100余條。采用環(huán)軋件φ40～φ10000mm，重量達(dá)0.2～8200kg，環(huán)件材料包括各類金屬。20世紀(jì)80年代以來，美、俄、德、英、法等國家均采用精確輾軋技術(shù)生產(chǎn)出高質(zhì)量的壓氣機(jī)/渦輪機(jī)匣、燃燒室、密封環(huán)、安裝邊等精密環(huán)件，為現(xiàn)代高性能航空發(fā)動(dòng)機(jī)的研制做出了重要貢獻(xiàn)。GE公司采用精確輾軋技術(shù)生產(chǎn)的CFM56發(fā)動(dòng)機(jī)IN718合金高筒薄壁環(huán)，晶粒度達(dá)到ASTM-8級(jí)以上，材料利用率達(dá)到25%～30%，環(huán)件尺寸精度達(dá)到了環(huán)件外徑的1‰[4]。

2 等溫鍛造技術(shù)

先進(jìn)軍用飛機(jī)、戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈、裝甲車輛、艦艇等武器裝備的發(fā)動(dòng)機(jī)、艙體中的關(guān)鍵部件，大部分采用難變形材料鍛件。其中，航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪盤、壓氣機(jī)盤、葉片是惡劣環(huán)境下服役的零部件的典型代表，對(duì)其強(qiáng)韌性、疲勞性能、可靠性及耐久性的要求十分嚴(yán)格。這些部件的選材和鍛造技術(shù)已經(jīng)成為衡量發(fā)動(dòng)機(jī)先進(jìn)程度的重要標(biāo)志。早期的盤件和葉片多采用常規(guī)模鍛技術(shù)生產(chǎn)。近年來，由于采用等溫鍛造技術(shù)可顯著改善鍛件的微觀組織和使用性能，提高鍛件組織性能均勻性和流線完整性，進(jìn)一步提高零件使用可靠性，提高材料利用率，節(jié)約稀缺戰(zhàn)略資源，發(fā)達(dá)國家已廣泛采用等溫鍛造技術(shù)生產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵鍛件[5-7]。美國、英國、法國和德國等歐洲國家航空發(fā)動(dòng)機(jī)盤件中90%以上采用等溫鍛造技術(shù)生產(chǎn)。采用等溫鍛造技術(shù)生產(chǎn)的高溫合金、鈦合金精鍛葉片，非加工面≥80%，尺寸精度可達(dá)0.01mm。

3 大型復(fù)雜構(gòu)件整體精密鍛造技術(shù)

為了在提高零件使用可靠性的同時(shí)，減輕結(jié)構(gòu)重量、降低制造成本、縮短制造流程，發(fā)達(dá)國家已普遍應(yīng)用復(fù)雜構(gòu)件整體精密鍛造技術(shù)，將原來的幾個(gè)部件組合于一體整體成形。航空領(lǐng)域中大型整體隔框鍛件為其中的典型代表，尤其以鈦合金整體結(jié)構(gòu)件的應(yīng)用最為引人注目。國外先進(jìn)軍用飛機(jī)上已有40%左右的結(jié)構(gòu)重量為鈦合金構(gòu)件，先進(jìn)民航飛機(jī)上也有10%的結(jié)構(gòu)重量為鈦合金構(gòu)件。鈦合金整體結(jié)構(gòu)件的應(yīng)用可以有效降低飛機(jī)結(jié)構(gòu)重量，增加發(fā)動(dòng)機(jī)推重比，顯著提高飛行器的總體功能，已經(jīng)成為第三、四代飛機(jī)生產(chǎn)技術(shù)的重要標(biāo)志性技術(shù)之一。

美國應(yīng)用精密熱模鍛造技術(shù)生產(chǎn)F-22 4個(gè)承力隔框采用了大型整體隔框模鍛件制造，材料最早設(shè)計(jì)采用Ti6Al4V2Sn合金，后改為Ti6Al4VELI合金，鍛件投影面積為4.06～5.67m2，其中機(jī)身整體隔框閉式模鍛件，投影面積達(dá)到5.67m2，是目前世界上最大的鈦合金整體隔框鍛件[8]；美國F/A-18殲擊機(jī)采用鈦合金整體隔框精鍛件（投影面積為4m2）取代原設(shè)計(jì)中的368種零件，使飛機(jī)減重350kg，節(jié)約機(jī)械加工工時(shí)50%[9]。

俄羅斯安-22運(yùn)輸機(jī)采用B95合金20個(gè)隔框鍛件（投影面積為3.5m2），減少了 800個(gè)零件，使飛機(jī)機(jī)體減重1000kg，減少機(jī)械加工工時(shí)20%[10]。

4 鍛造過程數(shù)值模擬技術(shù)

鍛造過程數(shù)值模擬技術(shù)是借助高速發(fā)展的計(jì)算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代數(shù)值算法，將實(shí)際的鍛造過程進(jìn)行模型化，通過數(shù)值計(jì)算在計(jì)算機(jī)中再現(xiàn)實(shí)際鍛造過程，詳細(xì)揭示變形過程中工件內(nèi)熱力參數(shù)的分布和演化情況，以及各個(gè)工藝參數(shù)的影響規(guī)律，優(yōu)化工藝方案。由于數(shù)值模擬技術(shù)具有快速、精確、先驗(yàn)、靈活、低消耗等諸多獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，被公認(rèn)為20世紀(jì)塑性加工領(lǐng)域最重要的成就之一。常有的數(shù)值模擬方法主要有邊界元法、有限元法、分子（原子）動(dòng)力學(xué)法、元胞自動(dòng)機(jī)、Monte Carlo法等。其中，又以有限元法的應(yīng)用最為普遍，并已形成了若干專門針對(duì)鍛造過程的商業(yè)軟件，如DEFORM、AUTOFORGE、S U P E R F O R M、F O R G E 2 D、FORGE3D。這些軟件能夠處理復(fù)雜的動(dòng)態(tài)邊界條件，很好地進(jìn)行二維、三維塑性成形問題的變形—傳熱耦合分析，并具有友好的前后置處理界面，大大降低了有限元方法的應(yīng)用難度。目前，發(fā)達(dá)國家數(shù)值模擬技術(shù)在鍛造領(lǐng)域的應(yīng)用十分普遍，已經(jīng)成為鍛件生產(chǎn)關(guān)鍵工序?qū)嵤┣暗谋匾h(huán)節(jié)，極大地提高工藝設(shè)計(jì)的科學(xué)性，減少摸索環(huán)節(jié)。數(shù)值模擬范圍涵蓋了從原材料冶煉、開坯、鍛造、熱處理等鍛件生產(chǎn)的整個(gè)流程[11]。

國內(nèi)航空鍛造技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

隨著高新武器裝備迅速的發(fā)展，近年來我國在精密環(huán)軋技術(shù)、等溫鍛造技術(shù)、整體精密鍛造技術(shù)等先進(jìn)航空鍛造技術(shù)領(lǐng)域也取得了許多成果，同時(shí)也存在不足。

1 精密環(huán)軋技術(shù)

我國于20世紀(jì)50年代開始應(yīng)用環(huán)形件輾軋技術(shù)生產(chǎn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣和安裝邊等環(huán)形件，并逐漸形成幾個(gè)環(huán)形件軋制專業(yè)化生產(chǎn)基地。經(jīng)過科研人員的不懈努力，我國的環(huán)形件輾軋技術(shù)有了很大提高。迄今，各種類型的環(huán)件應(yīng)用于各類航空發(fā)動(dòng)機(jī)，為我國第一、二、三代飛機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)的研制生產(chǎn)做出了重要貢獻(xiàn)。

與國外相比，我國在環(huán)件軋制和特種精密鍛造技術(shù)方面存在很大的差距，且精密鍛造技術(shù)在整個(gè)成形生產(chǎn)中比重還比較低，成形件精度平均要比國外低1～2個(gè)等級(jí)，一些先進(jìn)的精密成形技術(shù)在我國只有少數(shù)企業(yè)采用，一些復(fù)雜難成形件我國還不能生產(chǎn)。在重點(diǎn)型號(hào)飛機(jī)、導(dǎo)彈和戰(zhàn)車部件中復(fù)雜結(jié)構(gòu)件使用很少，大量高性能復(fù)雜精鍛件仍然依賴國外或直接從國外購進(jìn)，這些都已成為長期困擾國防企業(yè)的一個(gè)重大技術(shù)難題。

當(dāng)前國內(nèi)生產(chǎn)各類環(huán)形件的工藝方法主要是自由鍛制環(huán)形件或輾軋環(huán)形件，與自由鍛制環(huán)形件相比，輾軋環(huán)件有了較大進(jìn)步，但是輾軋毛坯相對(duì)于零件成品而言，特別是對(duì)于難變形材料環(huán)形件成形，仍存在加工余量大、材料利用率低、尺寸精度低、缺乏先進(jìn)的工藝設(shè)計(jì)手段及相關(guān)數(shù)據(jù)庫的支持等問題。

圓柱殼在工業(yè)及許多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用，軸壓圓柱殼的屈曲問題一直是殼體穩(wěn)定研究中最為活躍的課題之一[1-2]。Hutchinson、Lockhart、Doo-Sung lee等許多學(xué)者[3-13]對(duì)圓柱殼屈曲進(jìn)行了研究。早期的軸壓圓柱殼和均勻外壓薄球殼的試驗(yàn)臨界壓力，只有經(jīng)典線性理論預(yù)值的1/5～1/2，并且試驗(yàn)結(jié)果離散性很大，軸壓屈曲在理論值與試驗(yàn)之間常常存在一個(gè)不被人接受的大“誤差”[14-15]。各國學(xué)者進(jìn)行了大量的研究試圖解釋軸壓圓柱殼試驗(yàn)值與理論解之間的巨大差異，廣為接受的結(jié)論：產(chǎn)生該差異的根本原因在于殼體中存在初始幾何缺陷[1]。

2 復(fù)雜結(jié)構(gòu)件整體等溫鍛造/熱模鍛造技術(shù)

我國對(duì)等溫鍛造技術(shù)的研究起步于20世紀(jì)70年代末期，開展研究的單位有專業(yè)化的研究所、高等院校、專業(yè)化鍛造廠等，多數(shù)為航空、航天部門的有關(guān)單位，如北京航空材料研究院、西北工業(yè)大學(xué)等科研單位，陜西宏遠(yuǎn)航空鍛造有限責(zé)任公司、貴州安大航空鍛造有限責(zé)任公司、寶鋼特鋼有限公司等專業(yè)化鍛造廠。研究的成形材料主要為鋁合金、鈦合金及高溫合金（含粉末冶金高溫合金）。歷經(jīng)40年的研究與實(shí)踐，在等溫鍛造技術(shù)開發(fā)及應(yīng)用方面取得了豐碩的成果。目前，利用等溫鍛造技術(shù)研制生產(chǎn)的航空產(chǎn)品主要有TC11鈦合金壓氣機(jī)盤、TC6鈦合金壓氣機(jī)盤、TA19鈦合金發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣、TC4鈦合金發(fā)動(dòng)機(jī)軸頸、TB6鈦合金飛機(jī)隔框、TA15鈦合金整體框、GH4169高溫合金壓氣機(jī)盤、FGH95粉末冶金高溫合金渦輪盤等大量等溫鍛件[12]。

但目前，我國生產(chǎn)的各類軍用鍛件大部分還存在“肥頭大耳”問題，鍛件重量平均比國外重10%～20%，大型鍛件的材料利用率一般只有10%～15%，高筋薄腹板的復(fù)雜結(jié)構(gòu)件材料利用率往往僅有2%～5%，90%以上的貴重金屬變?yōu)榍行迹a(chǎn)效率是國外的1/5～1/8。尤其是我國目前僅能夠生產(chǎn)投影面積小于1.5m2以下的整體框梁類結(jié)構(gòu)鍛件，尺寸更大的整體結(jié)構(gòu)鍛件只能采用自由鍛方法生產(chǎn)，或者將整體鍛件分割為幾個(gè)局部鍛件進(jìn)行鍛造，最后通過焊接方法形成整體部件。且在等溫鍛造/熱模鍛造工藝穩(wěn)定性，工藝參數(shù)優(yōu)化、模具材料和模具制造等方面還存在相當(dāng)多的問題亟待解決，與我國武器裝備的應(yīng)用需求和國際先進(jìn)水平相比，差距巨大。

鍛造技術(shù)在我國航空制造領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)

結(jié)合國外先進(jìn)航空鍛造技術(shù)的應(yīng)用，我國航空鍛造技術(shù)的發(fā)展應(yīng)從5個(gè)方面進(jìn)行考慮：（1）滿足新一代航空裝備制造大型化、整體化的需求；（2）發(fā)展低成本高可靠鍛造技術(shù)；（3）考慮低碳、環(huán)保的制造方式；（4）在鍛造產(chǎn)業(yè)中發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)制造；（5）創(chuàng)建相應(yīng)的平臺(tái)解決大量航空鍛造技術(shù)成果工程化應(yīng)用問題。

1 發(fā)展整體精密鍛造技術(shù)

整體精密鍛造技術(shù)可大大減輕飛機(jī)重量（約20%）、提高疲勞壽命、降低制造成本。在航空制造領(lǐng)域，廣泛采用大型整體結(jié)構(gòu)件已成為新一代飛機(jī)提高結(jié)構(gòu)效率、減少零件數(shù)量、降低成本和縮短周期的重要手段。

整體精密鍛造技術(shù)需要大型設(shè)備的支撐，迄今，世界萬噸級(jí)以上模鍛水壓機(jī)共有30余臺(tái)，美、俄各有10余臺(tái)，約占總臺(tái)數(shù)和總噸位的70%左右。依靠這些大型模鍛液壓機(jī)生產(chǎn)的大型整體優(yōu)質(zhì)模鍛件，為美、俄、法3國在航空產(chǎn)品方面能夠生產(chǎn)出第四、五代軍用戰(zhàn)機(jī)和波音B747、空客A380空中“巨無霸”飛機(jī)提供了有力支撐，使其在航空航天產(chǎn)品方面居于世界前列，我國近年來也陸續(xù)具有萬噸級(jí)模鍛壓力機(jī)，如德陽二重的800MN模鍛液壓機(jī)，西安三角航空的400MN模鍛液壓機(jī)，包括陜西宏遠(yuǎn)鍛造的200MN模鍛液壓機(jī)，但整體精密鍛造技術(shù)水平相比發(fā)達(dá)國家還有差距。目前，整體精密鍛造技術(shù)已經(jīng)攻克了投影面積在2m2以下的大型整體鍛件技術(shù)，發(fā)展投影面積在2m2以上的超大型整體鍛件是下一步攻關(guān)的方向。

2 發(fā)展低成本高可靠的鍛造技術(shù)

鍛造技術(shù)在航空制造領(lǐng)域主要用于飛機(jī)及發(fā)動(dòng)機(jī)零件的制造，根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，主要有自由鍛技術(shù)、模鍛技術(shù)和環(huán)軋技術(shù)，而自由鍛技術(shù)在新型號(hào)飛機(jī)試制部分零件選用之外，很少直接應(yīng)用于零件的制造，往往是作為給模鍛制坯的工序。故發(fā)展先進(jìn)的模鍛技術(shù)和環(huán)軋技術(shù)是鍛造技術(shù)在航空制造領(lǐng)域發(fā)展的方向。

2.1 等溫精密鍛造技術(shù)

等溫精密鍛造技術(shù)近年來在國內(nèi)航空制造領(lǐng)域發(fā)展較快，但還遠(yuǎn)遠(yuǎn)未達(dá)到大量推廣應(yīng)用的工業(yè)化技術(shù)水平，主要因?yàn)槟＞哂商厥獠牧现圃?，費(fèi)用比普通模具高得多；且需要溫度均勻可控的模具加熱系統(tǒng)；潤滑劑要求高，能在高溫下充分使用；為防止工件和模具氧化，需要額外的真空或惰性氣體保護(hù)裝置。針對(duì)這些問題，后續(xù)應(yīng)開發(fā)低成本高溫合金模具材料； 高溫模具保護(hù)涂層和模具修復(fù)技術(shù)研究；真空或保護(hù)氣氛下的等溫鍛造技術(shù)研究；高溫合金模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、模具精密鑄造[13]。

目前，我國在研和批產(chǎn)的各種型號(hào)航空發(fā)動(dòng)機(jī)和其他軍工項(xiàng)目中，高溫合金、鈦合金等難變形材料環(huán)件的應(yīng)用十分廣泛。但國內(nèi)現(xiàn)生產(chǎn)的航空航天難變形材料環(huán)件多為矩形或簡(jiǎn)單異形截面，材料利用率低，約為5%～10%，且尺寸精度差、組織不均勻、加工變形嚴(yán)重等問題較突出。

針對(duì)上述問題，如何提高材料利用率、環(huán)件尺寸精度的同時(shí)，滿足新型發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)環(huán)件組織性能、組織均勻性及批次穩(wěn)定性等要求，并降低生產(chǎn)成本、縮短研制周期、節(jié)約貴重材料和戰(zhàn)略資源是發(fā)展環(huán)軋技術(shù)的方向。

根據(jù)相關(guān)報(bào)道，發(fā)展精密環(huán)軋技術(shù)可以從環(huán)件脹形工藝研究、異形環(huán)坯料設(shè)計(jì)與制備工藝研究、輾軋/脹形校正/熱處理工藝研究、環(huán)件生產(chǎn)批次穩(wěn)定性研究4方面推動(dòng)精密環(huán)軋技術(shù)的發(fā)展[14]，重點(diǎn)突破環(huán)件輾軋與脹形匹配性技術(shù)、異形坯料設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)、環(huán)件殘余應(yīng)力測(cè)試與控制技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)，最終滿足先進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)和其他武器裝備對(duì)環(huán)形零件的高性能、低成本、精確化、輕量化、長壽命和短周期制造的需要，使我國軍用精密環(huán)件的生產(chǎn)技術(shù)達(dá)到國際先進(jìn)水平。

3 發(fā)展航空鍛造工藝模擬技術(shù)

發(fā)展航空鍛造工藝數(shù)值模擬技術(shù)，可以進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)并最終得到一個(gè)經(jīng)過優(yōu)化的成形工藝。由于工藝模擬計(jì)算是根據(jù)固體力學(xué)、材料科學(xué)與數(shù)值計(jì)算的基礎(chǔ)理論進(jìn)行的，因此這種數(shù)值模擬過程原則上與進(jìn)行工藝試驗(yàn)具有相同的效果。由于工藝模擬是在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行的，它不需要加工實(shí)際的模具和坯料，也不需要壓力機(jī)，從而使工藝設(shè)計(jì)和優(yōu)化上所花費(fèi)的時(shí)間、成本大大降低。

目前，航空鍛造廠鍛造過程中，雖然各個(gè)企業(yè)內(nèi)部都在應(yīng)用，但沒有起到應(yīng)有的指導(dǎo)作用，還是沿用傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)方式進(jìn)行新品的試制。效率低下，成本較高。鍛造工藝模擬實(shí)施的過程，可以優(yōu)化鍛造工藝設(shè)計(jì)，減少試制次數(shù)，降低成本，并預(yù)測(cè)鍛件的應(yīng)力、應(yīng)變分布及模具壽命，預(yù)測(cè)鍛件缺陷，大力發(fā)展該技術(shù)可以提高企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量及市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

4 發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)制造

我國經(jīng)過多年的技術(shù)、工藝創(chuàng)新和升級(jí)，國際先進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備的進(jìn)口和改造，具備了生產(chǎn)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)所需特殊鋼材等高端產(chǎn)品的能力。且我國人力資源豐富，用工成本較低，與歐美國家相比，在價(jià)格方面應(yīng)更有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。但是國內(nèi)特鋼產(chǎn)品報(bào)價(jià)卻比國外同類產(chǎn)品高出了將近一倍，這對(duì)航空鍛造產(chǎn)業(yè)來說成本巨大。

為何會(huì)形成如此高的材料成本，究其原因是廢舊金屬的再利用，如國外在生產(chǎn)過程中，廢舊金屬的再利用率已達(dá)70%，而國內(nèi)特鋼生產(chǎn)企業(yè)對(duì)廢舊金屬的應(yīng)用為0；根據(jù)多年的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，在生產(chǎn)過程中廢舊金屬再利用達(dá)不到60%，產(chǎn)品的價(jià)格就不可能降下來。由此可見，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)制造是航空鍛造產(chǎn)業(yè)降低制造低成本的有效途徑之一。

5 創(chuàng)建航空鍛造技術(shù)應(yīng)用推廣平臺(tái)

目前，我國各個(gè)高校及研究所承擔(dān)著航空鍛造技術(shù)的基礎(chǔ)科研任務(wù)，在研究過程中，也會(huì)與企業(yè)聯(lián)合進(jìn)行工藝攻關(guān)，但離批量生產(chǎn)應(yīng)用相差甚遠(yuǎn)，往往是研究成果出來后課題就結(jié)束了，工程化應(yīng)用留給以生產(chǎn)為主的工廠，生產(chǎn)中暴露的問題大大影響了生產(chǎn)效率，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。因此需要建立航空鍛造技術(shù)應(yīng)用推廣的平臺(tái)，以此來銜接航空鍛造技術(shù)基礎(chǔ)科研與工程化應(yīng)用（批量生產(chǎn)）。提高航空鍛造工藝研發(fā)的充分性和穩(wěn)定性。

從中航重機(jī)股份有限公司的子公司貴州安大航空鍛造有限責(zé)任公司與西北工業(yè)大學(xué)成立的難變形材料應(yīng)用中心前期的效果，可以看出，集成生產(chǎn)企業(yè)與各研究單位在各種航空鍛造技術(shù)領(lǐng)域取得的成果，進(jìn)行工程化研究和應(yīng)用示范，可以為全行業(yè)相關(guān)企業(yè)提供成熟、配套的先進(jìn)工藝和裝備等制造技術(shù)。同時(shí)為相關(guān)航空制造企業(yè)引進(jìn)國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)的消化吸收提供信息、咨詢、中試等服務(wù)，促進(jìn)行業(yè)研究成果的轉(zhuǎn)化和技術(shù)創(chuàng)新。

結(jié)束語

近年來，我國在航空制造上的投入巨大，尤其將發(fā)動(dòng)機(jī)列為專項(xiàng)來發(fā)展，而環(huán)形件、盤件、軸等幾類鍛件是航空發(fā)動(dòng)機(jī)的重要組成部分，其質(zhì)量在很大程度上影響航空發(fā)動(dòng)機(jī)的性能；由此可以看出發(fā)展先進(jìn)的航空鍛造技術(shù)十分緊迫，對(duì)提高航空發(fā)動(dòng)機(jī)整體性能有重要意義。對(duì)比國外先進(jìn)的航空鍛造技術(shù)，結(jié)合當(dāng)前先進(jìn)鍛造技術(shù)發(fā)展的需求，航空鍛造技術(shù)的發(fā)展離不開整體精密鍛造技術(shù)、精密環(huán)軋技術(shù)、等溫鍛造技術(shù)、循環(huán)經(jīng)濟(jì)制造技術(shù)、鍛造工藝模擬技術(shù)的支撐；而創(chuàng)建航空鍛造技術(shù)應(yīng)用推廣平臺(tái)是很好的解決我國大量研究成果無法應(yīng)用推廣的有效途徑。

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