超級機器

wuyy · 發(fā)表于 2014-9-30 15:50:11

本帖最后由 wuyy 于 2014-9-30 10:42 編輯

我只是在其他地方搬來的，希望有更專業(yè)的人來鑒別真?zhèn)巍?font class="jammer">: Q! R' j4 O1 o. x

1 世界最大模鍛油壓機 ——中國二重集團8萬噸級模鍛油壓機
2012年12月11日，由我國自主設(shè)計研制的世界最大模鍛液壓機，在四川德陽中國第二重型機械集團進入調(diào)試階段，于2013年4月10日投入試生產(chǎn)。這臺8萬噸級模鍛液壓機，地上高27米、地下15米，總高42米，設(shè)備總重2.2萬噸。

2009年5月18日，中國二重集團，用世界最大的1.6萬噸級自由鍛造水壓機，成功鍛造出CPR1000核電機組1150MW半轉(zhuǎn)速汽輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子。該轉(zhuǎn)子直徑2050毫米，總長16400毫米，毛坯重310噸，采用國內(nèi)第一支實重560噸特大型鋼錠鍛制。110萬千瓦以上級核電機組特大型半速整鍛轉(zhuǎn)子，是當(dāng)前世界大型鍛件和極限制造領(lǐng)域高難產(chǎn)品，以前全世界只有日本制鋼所（JSW）一家能夠生產(chǎn)。

wuyy · 發(fā)表于 2014-9-30 15:51:28

本帖最后由 wuyy 于 2014-9-30 09:52 編輯

巨型模鍛液壓機，是象征重工業(yè)實力的國寶級戰(zhàn)略裝備，世界上能研制的國家屈指可數(shù)。目前世界上擁有4萬噸級以上模鍛壓機的國家，只有中國、美國、俄國和法國。其中美國在1955年前后建造了兩臺當(dāng)時世界最大的4.5萬噸模鍛水壓機，一直用到現(xiàn)在。2001年，美國加州舒爾茨（Shultz）鋼廠，又建造了一臺4萬噸級模鍛壓機。蘇聯(lián)在1961年前后建造了兩臺7.5萬噸級的巨型模鍛水壓機。法國在1976年向蘇聯(lián)購買了一臺6.5萬噸級模鍛水壓機，又在2005年與德國合作研制了一臺4萬噸級模鍛壓機。中國在1973年建成第一臺3萬噸級模鍛壓機后，停滯了將近40年。直至近兩年爆發(fā)式地研制了多臺巨型壓機。僅在2012年建成的就有3萬噸（昆侖重工）、4萬噸（三角航空）、8萬噸（德陽二重）模鍛壓機各一臺。其中8萬噸級壓機，一舉打破了前蘇聯(lián)保持了51年的世界紀(jì)錄。

模鍛壓機主要用于制造航空、航天、核電、石化等領(lǐng)域的高強度鈦/鋁合金鍛件。如美國F15、F16、F22、F35戰(zhàn)斗機的鈦/鋁合金機身框架、起落架、發(fā)動機渦輪盤；美國波音747-787客機的鈦合金起落架構(gòu)件；俄國蘇27、蘇33、T50戰(zhàn)斗機的鈦合金結(jié)構(gòu)件；歐洲空客A320-380客機的鈦合金結(jié)構(gòu)件；烏克蘭GT25000艦用燃氣輪機直徑1.2米渦輪盤等，都需要用上述巨型壓機模鍛成型。其中美國波音747客機的主起落架傳動橫梁，采用TI-6Al-4V鈦合金，鍛件長6.20米，寬0.95米，投影面積4.06平方米，重達1545公斤。美國F-22戰(zhàn)斗機的后機身發(fā)動機艙，采用Ti-6Al-4V整體隔框閉式模鍛件，長3.8米，寬1.7米，投影面積5.16平方米，重達1590公斤，由威曼高登公司采用4.5萬噸級模鍛壓機制造。F-22戰(zhàn)斗機的中機身整體隔框閉式模鍛件，投影面積達到5.67平方米，是迄今為止世界上最大的航空用鈦合金整體隔框鍛件，也由威曼高登公司提供。

wuyy · 發(fā)表于 2014-9-30 15:54:20

世界模鍛壓機發(fā)展概況
巨型模鍛液壓機是隨著航空工業(yè)的需要而逐步發(fā)展起來的，早在第二次世界大戰(zhàn)以前，德國為了發(fā)展航空工業(yè)，制造戰(zhàn)斗機需要的航空鋁合金鍛件，于1934年研制了7000噸模鍛液壓機。1938-1944年期間又先后制造了3萬噸模鍛水壓機1臺（安裝在斯列曼Schloemann公司，現(xiàn)在是SMS集團的一部分）、1.5萬噸模鍛水壓機3臺。英國于1937年制造了1.2萬噸模鍛水壓機1臺，其他國家都沒有萬噸模鍛水壓機。
1942年第二次世界大戰(zhàn)進入白熱化后，美國為加速生產(chǎn)戰(zhàn)斗機，曾建造百余臺中小型模鍛水壓機，但最大公稱壓力僅5000噸。由于戰(zhàn)時大型航空模鍛件供應(yīng)不足，B-17、B-25、B-29轟炸機在生產(chǎn)中出現(xiàn)很多問題。1945年二戰(zhàn)結(jié)束以后，美、蘇兩國意識到大型模鍛壓機的重要性，于是以戰(zhàn)敗賠償為由，從德國拆走了一批萬噸級模鍛液壓機，美國拆走2臺15000噸模鍛液壓機，蘇聯(lián)拆走15000噸及30000噸模鍛液壓機各一臺。這些設(shè)備成為美蘇兩國在冷戰(zhàn)時期，制造超大型模鍛壓機的技術(shù)基礎(chǔ)。

[size=14.3999996185303px]1950年，美國開始實施“空軍重型壓機計劃（The Air Force Heavy Press Program）”，由聯(lián)邦政府出資建造兩臺世界最大的4.5萬噸和兩臺3.15萬噸模鍛壓機。1955年，美國梅斯塔（MESTA）重型機器廠，為美國鋁業(yè)（Alcoa）位于俄亥俄州的克利夫蘭工廠，建造了一臺4.5萬噸級模鍛水壓機，同時聯(lián)合工程公司又為美國鋁業(yè)制造了一臺3.15萬噸模鍛液壓機。用于生產(chǎn)航空鋁合金模鍛件。同年，美國最大的航空鈦合金部件制造商——威曼·高登（Wyman-Gordon），在馬薩諸塞州格拉夫頓鍛造廠，也建成了一臺4.5萬噸級模鍛水壓機和一臺3.15萬噸模鍛壓機，由美國勞威公司（Loewy Construction Company）設(shè)計制造，主要用于加工鈦合金模鍛件、高溫合金和鋼模鍛件。這四臺巨型模鍛壓機，為美國后來的大型客機（如波音747）、大型運輸機（如C-5A）、戰(zhàn)略轟炸機（如B-1B）和先進戰(zhàn)斗機（如F-15、F-16、F-22、F-35），提供了高質(zhì)量的航空鈦/鋁合金模鍛件，為美國稱霸世界航空工業(yè)奠定了雄厚基礎(chǔ)。堪稱美國的“國寶級”裝備，它們?nèi)绻霈F(xiàn)問題，整個美國航空制造業(yè)就會癱瘓。2011年，美國鋁業(yè)為承攬F-35戰(zhàn)斗機鍛件合同，耗資1.1億美元對4.5萬噸模鍛壓機進行了翻新。

wuyy · 發(fā)表于 2014-9-30 15:55:25

1951年，蘇聯(lián)將從德國斯列曼公司拆回來的30000噸級模鍛水壓機，安裝在卡敏斯克鋁廠，用于生產(chǎn)鋁合金模鍛件。1957年至1961年，烏克蘭新克拉馬托重型機器廠（HKM3），為蘇聯(lián)建造了兩臺世界最大的7.5萬噸級模鍛水壓機，分別安裝在古比雪夫鋁廠和上薩爾達鈦廠。古比雪夫鋁廠建于1954年，1960年7月5日投產(chǎn)，是蘇聯(lián)最大的鋁合金加工廠，蘇聯(lián)解體后改名為薩馬拉冶金廠，2005年被美國鋁業(yè)收購。上薩爾達鈦廠（ВСМПО）始建于1933年，是蘇聯(lián)第一個航空鋁合金冶金廠，二戰(zhàn)期間搬遷至上薩爾達，是戰(zhàn)時蘇聯(lián)戰(zhàn)機鋁材的主要制造商，戰(zhàn)后發(fā)展為蘇聯(lián)最大的航空鈦合金加工廠。蘇聯(lián)建造的這兩臺巨型機器，成為其重工業(yè)實力的象征。這種當(dāng)時世界最大的巨型機器，總高34.7米，長13.6米，寬13.3米，基礎(chǔ)深入地下21.9米，總重20500噸。工作臺尺寸16米X3.5米，模具空間凈高4.5米，滑塊行程2000mm。1961-1964年，蘇聯(lián)還在烏拉爾重機廠（Y3TM）、新克拉馬托重機廠、新西伯利亞重機廠又各自制造1臺30000噸模鍛液壓機。在這期間HKM3還制造了1臺15000噸模鍛液壓機。

[size=14.3999996185303px]法國在二戰(zhàn)期間由于被德國占領(lǐng)，失去了發(fā)展航空工業(yè)的機會。二戰(zhàn)后，法國于1953年分別在伊索公司和Crcout-Loire公司，建造了兩臺2萬噸級模鍛水壓機，用于制造航空鋁合金鍛件。1976年，法國奧伯杜瓦（Aubet&Duval）特鋼公司，向烏克蘭新克拉馬托重型機器廠（HKM3），購買了一臺6.5萬噸模鍛水壓機，用于生產(chǎn)鈦合金模鍛件和航空鋁合金模鍛件。2005年，法國奧伯杜瓦公司，又從德國辛北爾康普集團（Siempelkamp，1883年成立），訂購了一臺4萬噸級模鍛液壓機。但是受限于加工能力，歐洲空中客車公司制造A380大型客機時，用的起落架鈦合金構(gòu)件，仍然需要送到俄羅斯的7.5萬噸級模鍛機上去加工。A380客機的兩個6輪三軸小車式主起落架，承重超過590噸，要求壽命達到60000個起落架次；采用Ti-1023鈦合金鍛造，長度達4.255米，重達3210公斤。這是目前世界最重的航空鈦合金模鍛件。

wuyy · 發(fā)表于 2014-9-30 16:00:00

1952年12月16日，沈陽重型機器廠試制成功我國第一臺5噸蒸汽、空氣兩用鍛錘，用于支援鞍鋼建設(shè)。蒸汽錘全部重量150噸，全高9.5米，最大打擊能力43.8噸米。圖片為1953年第3期《人民畫報》，建設(shè)中的太原重型機器廠鍛造車間5噸蒸汽錘。1958年沈陽重型機器廠，建成我國第一臺2500噸級自由鍛水壓機，朱德元帥將其稱為國寶。1961年，江南造船廠和沈陽重型機器廠，分別建成一臺12000噸級自由鍛水壓機。1973年，第一重型機器廠建成亞洲最大的30000噸級模鍛水壓機，已經(jīng)接近當(dāng)時世界先進水平。二十年時間，中國從一個落后的農(nóng)業(yè)國，到比肩世界工業(yè)大國。這就是現(xiàn)在所謂“文革十年浩劫、經(jīng)濟崩潰”期間取得的驚人成就。

wuyy · 發(fā)表于 2014-9-30 16:03:37

美國鋁業(yè)（Alcoa）公司位于俄亥俄州的克利夫蘭工廠，用于制造F-15戰(zhàn)斗機后機身發(fā)動機段隔艙框架的鈦合金胚料。這些高強度材料，將在4.5萬噸模鍛壓機的巨大作用力下，被鍛制成F-15戰(zhàn)機堅固的機身組件。

[size=14.3999996185303px]鍛制成型后的鈦合金組件，F(xiàn)-15戰(zhàn)斗機上的鈦合金部件占整機重量的27%，每架大概需要3.5噸鈦件。美國總共制造了約1300架F-15，所需鈦合金模鍛件數(shù)量約4500噸。這些關(guān)系國家命脈的零部件，絕非用金錢能夠衡量。美國在軍事工業(yè)上投注的龐大資源，極大推動了美國基礎(chǔ)科學(xué)研究，及整體科研水平和產(chǎn)業(yè)水平的提高。

wuyy · 發(fā)表于 2014-9-30 16:08:11

1946年，經(jīng)錢學(xué)森的老師馮卡門建議，美國陸軍航空隊（1947年才從陸軍脫離，組建美國空軍部），決定在田納西州塔拉霍馬（橡樹嶺核基地西南174公里），修建自己的航空研發(fā)基地，稱為阿諾德工程發(fā)展中心（Arnold Engineering Development Center，AEDC），以二戰(zhàn)期間領(lǐng)導(dǎo)陸軍航空隊的阿諾德五星上將命名。該基地占地3000畝，1951年動工，1953年完成首次測試。建有世界上最先進、最全面、最大規(guī)模的航空發(fā)動機試驗設(shè)備群。分為發(fā)動機測試、風(fēng)洞和馮卡門氣體動力學(xué)設(shè)備三個區(qū)。有全球最大的ASTF高空臺（試驗艙直徑達8.5米）。該基地的58臺套世界頂尖的航空發(fā)動機測試設(shè)備，耗資超過50億美元（那是幾十年前的50億美元）。多數(shù)設(shè)備性能居世界第一位。美國F-22戰(zhàn)斗機裝備的F-119發(fā)動機，F(xiàn)-35戰(zhàn)斗機裝備的F-135發(fā)動機，F(xiàn)-15和F-16戰(zhàn)斗機裝備的F-100發(fā)動機，全部在此進行測試。這里是美國航空發(fā)動機和導(dǎo)彈發(fā)動機，能夠保持世界領(lǐng)先地位的發(fā)源地。

wuyy · 發(fā)表于 2014-9-30 16:09:28

本帖最后由 wuyy 于 2014-9-30 10:10 編輯

2011年，美國鋁業(yè)（Alcoa）公司為了承攬F-35戰(zhàn)斗機鈦/鋁合金模鍛件訂單，決定投資1.1億美元，對俄亥俄州的克利夫蘭工廠，在1955年建成的45000噸模鍛壓機進行翻新。照片為2012年4月27日完成翻新后的樣子。在激光快速成型（3D打印）技術(shù)還不成熟的情況下，這些巨型機器美國人至少還要再用幾十年。

[size=14.3999996185303px]F-35戰(zhàn)斗機上的鈦合金部件占比超過40%，遠高于F-15。如果按照制造3000架F-35訂單來算的話，光是鈦合金部件的加工量就超過1.4萬噸。此外還包括大量的鋁合金模鍛部件。簡單的說：飛機其實就是用萬噸模鍛壓機制造的鈦/鋁合金框架，拼裝成機體結(jié)構(gòu)，外面包裹鋁合金或復(fù)合材料蒙皮，構(gòu)成主機體，再塞入發(fā)動機、電子設(shè)備、武器等零配件，最終變成一架能飛起來的飛機。超音速飛行時極端的力學(xué)環(huán)境條件，對航空材料提出了極為苛刻的性能要求和加工條件。世界上能解決這些問題的國家屈指可數(shù)。

wuyy · 發(fā)表于 2014-9-30 16:13:41

本帖最后由 wuyy 于 2014-9-30 10:25 編輯

安-225戰(zhàn)略運輸機，是蘇聯(lián)時期烏克蘭安東諾夫航空聯(lián)合體，研制的世界最大的6發(fā)渦扇運輸機。1985年開始設(shè)計研究，1988年12月21日原型機首飛，1989年5月13日首次駝著暴風(fēng)雪號航天飛機飛行。至今僅生產(chǎn)兩架。該機長84米，翼展88.7米，標(biāo)準(zhǔn)載重250噸，最高時速850公里，航程14000公里。最大起飛重量超過600噸，機艙可裝載16只集裝箱或四節(jié)地鐵列車車廂。其各項指標(biāo)都超過了空客A380，是目前世界最大的噴氣式飛機。蘇聯(lián)解體后，烏克蘭無力再制造該機，第二架原型機拆為備份零件，供剩下的唯一一架使用。

權(quán)限不夠，每小時只能發(fā)8貼，稍后繼續(xù)~~

李哈維 · 發(fā)表于 2014-9-30 16:49:20

瞬間感覺中國鍛造行業(yè)上了檔次。為什么德國壓機沒上榜，人家西門子早幾年就造出全世界最大功率的汽輪機？中國的機器是怎么用的�。�

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