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熔模精密鑄造：9.3閱兵中國戰(zhàn)機(jī)崛起的幕后英雄
2025/09/04
在今天紀(jì)念抗戰(zhàn)勝利 80 周年閱兵式上，最振奮人心的場景莫過于殲 - 16D、殲 - 20 系列、殲 - 35A 等先進(jìn)戰(zhàn)機(jī)組成的梯隊(duì)英姿颯爽地飛過天安門上空。然而在這些現(xiàn)代戰(zhàn)鷹的背后，有一位至關(guān)重要的“隱形功臣”——熔模精密鑄造技術(shù)。它伴隨著中國空軍從零起步到世界一流的整個(gè)成長歷程。
一、艱難起步，奠定軍工基礎(chǔ)
回首 1949 年開國大典，參閱的 17 架飛機(jī)多數(shù)為繳獲的戰(zhàn)利品，沒有一架是 “中國造”。面對飛機(jī)數(shù)量不足的困境，周恩來總理無奈提出 “飛機(jī)不夠，我們就飛兩遍”。那時(shí)工業(yè)基礎(chǔ)薄弱，軍工領(lǐng)域更是一片空白。
1956年，在蘇聯(lián)援華專家指導(dǎo)下，沈陽航空發(fā)動(dòng)機(jī)廠從模料配方等基礎(chǔ)環(huán)節(jié)入手，經(jīng)過數(shù)百次試驗(yàn)，成功澆鑄出首款尺寸公差控制在±0.5mm內(nèi)的合格發(fā)動(dòng)機(jī)葉片毛坯，實(shí)現(xiàn)中國航空熔模鑄造“零的突破”，為殲-6、殲-7戰(zhàn)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)制造奠定基礎(chǔ)。
1965年，雖然蘇聯(lián)中斷了對我國的航空技術(shù)援助，但是西安航空發(fā)動(dòng)機(jī)廠還是通過自主研發(fā)“硅溶膠-水玻璃復(fù)合型殼”工藝，解決鎳基合金在1200℃以上澆鑄時(shí)的型殼開裂問題，成功制造出殲-8配套的渦噴-7發(fā)動(dòng)機(jī)葉片，使葉片高溫強(qiáng)度提升30%，使用壽命從100小時(shí)延長至500小時(shí)。
二、蠟料創(chuàng)新，破解“葉片卡脖子”難題
1978年，西安航空發(fā)動(dòng)機(jī)公司從德國引進(jìn)DM450型無余量熔模鑄造生產(chǎn)線，兩年內(nèi)完成設(shè)備拆解與工藝消化。1979年，研發(fā)出低收縮率蠟料，將蠟?zāi)３叽缯`差從5%降至1.2%，為殲-10預(yù)研的渦扇-10發(fā)動(dòng)機(jī)葉片提供工藝儲(chǔ)備。
80年代，徐濱士院士團(tuán)隊(duì)研發(fā)的“中溫改性蠟料”收縮率控制在0.3%，成功澆鑄出殲-10發(fā)動(dòng)機(jī)單晶葉片，壽命從200小時(shí)提升至1500小時(shí)。
三、國產(chǎn)耐火材料突圍，撐起殲-20隱身“骨骼”
90年代，張立同團(tuán)隊(duì)研發(fā)的“低膨脹高強(qiáng)度陶瓷型殼”使葉片合格率從50%提升至92%，榮獲2004年國家技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)。
貴陽航空精密鑄造公司張興中團(tuán)隊(duì)用貴州鋁礬土研發(fā)“電熔剛玉砂”，解決殲-20預(yù)研項(xiàng)目鈦合金骨架鑄造材料依賴進(jìn)口的問題，為殲-20隱身骨架制造降低40%成本。
四、數(shù)字鑄造革命，賦能殲-16D與殲-35A
2000年后，中國航空熔模鑄造進(jìn)入數(shù)字化時(shí)代。柳百成院士團(tuán)隊(duì)引入鑄造數(shù)值模擬技術(shù)，沈飛應(yīng)用數(shù)字鑄造技術(shù)，支撐了殲-16D與殲-35A等戰(zhàn)機(jī)的研制。2020年代，熔模鑄造與3D打印相結(jié)合。2022年實(shí)現(xiàn)“3D打印蠟?zāi)?熔模鑄造”一體化生產(chǎn)，應(yīng)用于殲-35A鈦合金承力框架制造。
五、相生相伴，韶光共見
航空發(fā)動(dòng)機(jī)被譽(yù)為“現(xiàn)代工業(yè)皇冠上的明珠”，而高壓渦輪葉片更是發(fā)動(dòng)機(jī)中制造難度最大的零件之一。其結(jié)構(gòu)復(fù)雜（含內(nèi)腔冷卻通道和氣膜孔）、型面為空間自由曲面、薄壁且易于變形。熔模鑄造技術(shù)一直是現(xiàn)代高性能渦輪葉片的主流成型方式。
從1950年代的蹣跚學(xué)步到2025年的昂首奮進(jìn)，中國航空工業(yè)與現(xiàn)代熔模鑄造技術(shù)相生相伴，歷經(jīng)70余年發(fā)展，跨越重重技術(shù)壁壘。
六、吉邦精密，傳承與科普擔(dān)當(dāng)
現(xiàn)代熔模精密鑄造憑借高精度、復(fù)雜成形能力與強(qiáng)材料適應(yīng)性，已成為支撐航空航天、能源動(dòng)力、交通運(yùn)輸、醫(yī)療、工業(yè)機(jī)械等高端領(lǐng)域發(fā)展的關(guān)鍵工藝。
但該技術(shù)多應(yīng)用于工業(yè)核心環(huán)節(jié)，遠(yuǎn)離公眾視野，大眾對這一 “高端制造基石” 認(rèn)知有限，甚至誤以為其 “傳統(tǒng)老舊”。作為中國鑄造協(xié)會(huì)副會(huì)長單位及精鑄分會(huì)理事長單位，惠州市吉邦精密技術(shù)有限公司深知行業(yè)責(zé)任與科普使命，將持續(xù)推出系列科普文章，解讀熔模鑄造工藝原理、應(yīng)用場景與發(fā)展趨勢。誠邀您關(guān)注，共探熔模鑄造工藝奧秘，見證這項(xiàng)千年技術(shù)在現(xiàn)代工業(yè)中的全新活力。
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