这家民企为中国航空发动机铸造最好的单晶叶片

2017-08-04 08:41:00 解放军报 分享
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  过程看似简单,工艺却异常复杂

  “单独一个厂房,目前有2条流水线,生产自动化程度非常高……”听完技术部经理宋扬的介绍,记者走进偌大的厂房,车间里的员工寥寥无几,只见机械臂上下挥舞,产品在流水线上依次通过。宋扬对记者说:“造单晶叶片不是员工越多越好,每个工序只配3至4人,大部分工作都由程序控制的自动化设备去完成。”

  宋扬把铸造单晶叶片整个过程简单地概括为“三制三脱”,即制陶芯、制蜡模、制模壳,脱蜡模、脱模壳、脱陶芯。

  在蜡模车间,一位工程师将事先制好的陶芯不偏不倚地放在射蜡模具的中心位置。“别看这么一个小动作,对操作人员工艺标准要求很高,陶芯位置稍有偏差,后面生成的单晶叶片空腔就会不均匀,导致整个产品报废。”宋扬如是说。

  紧接着,这位工程师将一块装有陶芯的射蜡模具放入机器玻璃罩内,轻轻点击按钮,几分钟后,射蜡模具的空腔注满了蜡,一个叶片蜡模成功制好。“动作看似简单,背后却需要大量的工艺试验和参数设计去实现。”宋扬对记者说,在不同种类叶片蜡模的冲蜡过程中,很容易造成陶芯断裂、冲蜡不均匀、蜡流动方向不一致等问题,为此,他们的试验采取分段进行,在数百次分段试验中找到最优的工艺参数。

  蜡模制好了,下一个难点便是制模壳。给蜡模制壳,犹如为它穿上一件白色的耐火“外套”。宋扬介绍,正常情况下,蜡模要分多次按细、中、厚砂3种浆料进行涂抹。

  这个过程看似简单,但对浆料的要求很高——既要符合配方需求,又要保证寿命。宋扬给记者举了一个例子,重庆火锅好吃,主要看底料,选什么材料、炒料方法等都是关键因素。炎炎夏日,浆料很容易出现指标异常。为此,涂料车间必须保证恒温恒湿,每天他们都要给浆料做“体检”。

  推开真空铸造车间的双层门,一套占地50平方米、两层楼高的巨型机器映入眼帘。这是他们引进的国内第一套定制版的精密铸造设备。在这里,将进行铼合金高温浇铸和单晶生长过程。

  在记者印象中,铸造厂是高温燥热、火花四溅的场景,但在这里,只能看到冰冷的数字和不断闪烁的指示灯。“表面波澜不惊,内部却是1500℃以上的高温热流在翻滚。”宋扬对记者说,这款先进设备全程实现自动化,工作人员只需按下按钮,观察计算机里的数据参数,几个小时后浇铸自动完成。

  至此,单晶叶片已经基本成型。后面,还要进行清壳、切割、热处理、脱陶芯、检验等多个工序。“铸造单晶叶片是一个精益求精的过程。”宋扬感慨地说,只有每一个环节做到近乎百分之百的完美,才能保证一个相对较高的产品合格率。

  

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责编:周扬