航空工业2023年工作会提出“全方面推进航空科技自立自强”的决策部署,为航空工业所属企业在科技领域指明了发展趋势。回顾航空工业安吉精铸科技型企业建设道路,从始至终坚持在铸造方式、铸造工艺、铸造管理上下功夫,以“航空为本、专业化发展、建设科技型企业”作为重要发展的策略;以兴装强军、配套服务国家重点型号任务为发展使命;以技术创新引领企业高水平质量的发展,努力打造原创技术策源地。
20世纪90年代中后期,随着装备发展,铸件轮廓尺寸慢慢的变大,传统分体铸造、焊接成形的工艺越来越难满足需求,整体铸造成为发展的新趋势。安吉精铸牢牢把握这一趋势和客户痛点,提出一次成型整体浇铸的设想,对传统铸造方式发起挑战。率先着手大型复杂整体精铸钛合金机匣的工程化应用研究,克服无制造经验和生产设备能力不够等诸多问题,通过多次试验持续论证和逐渐完备工艺方案,突破了必要的关键技术。在此之前,该铸件是由内环、外环、支板等共13个零件焊接而成的部件。采用一次成型整体铸造的工艺后,“13归于1”,化零为整,不仅缩短了交付周期,同时也降低了自身重量,提高了整体性能和寿命,提振了客户信心。
有了成功经验,增强了安吉精铸继续朝着整体浇铸方向发展的信心。此后通过20多年的摸索实践,安吉精铸顺利制造出一系列大型复杂整体铸件,满足了各类装备的需求。在钛合金大型薄壁异形结构件生产的全部过程中,安吉精铸将“一次成型整体铸造”的理念再次升华,“大型复杂薄壁异形整体功能部件”的理念得到实践论证,突破多项工艺难题,最终取得成功。该铸件在保证整体强度的同时,使重量降低了10%,安吉精铸也获得了客户“铸造是创新源”的称赞。目前,公司制作的铸件尺寸已实现再次突破,达到国际领先水平。
传统铸造中存在着部分亟待改进的工艺,这些工艺不仅增加了企业成本,也影响企业整体效益。淘汰落后工艺,走绿色可持续发展的道路势在必行。制壳是熔模浇铸中的重要一环,传统钛合金精铸制壳工艺采用的是金属钨粉制壳的方式,生产的基本工艺复杂,壳型质量稳定性差。面对这一难题,安吉精铸通过氧化钇面层代替金属钨面层的工艺研究,弥补了金属钨粉制壳技术的缺陷,填补了国内在这一领域的空白。在蜡模制造中,安吉精铸还淘汰了传统中温蜡料的使用,采用填充蜡料工艺,提高蜡模稳定性、一致性,并逐步实现了自主生产。安吉精铸还开展了钛合金脱蜡工艺研究,改良了脱蜡工艺,采用蒸汽脱蜡或闪烧脱蜡工艺替代原来的三氯乙烯脱蜡工艺,改善了型壳质量,简化了操作,满足了环保的要求,同时也消除了对操作者的伤害。
铸造过程复杂,易产生缩孔、缩松、夹杂、气孔、热裂等缺陷,而传统铸造工艺研究只能以试验为主,不断摸索,总结经验,往往优化改进的周期较长,耗费巨大。安吉精铸通过开展计算机辅助设计应用,持续推广铸造模拟的应用,实现了铸造熔炼浇注过程的可视化,大幅度的降低了大型复杂铸件的工艺设计摸索周期,减少了工艺验证投入成本及验证周期。
熔模精铸铸造工艺复杂,工序流程长,过程影响因素繁多,铸造工艺可靠性及过程稳定性往往会决定着铸件的质量优劣。安吉精铸从管理出发,开展技术改进和过程质量管控,提高制造符合性和公司核心竞争力。针对公司关键核心技术、重大型号产品,安吉精铸持续开展“揭榜挂帅”项目攻关,推进精品工程、零超差工程、基础研究建设,完成了钛合金、高温合金、铝合金、镁合金、钢等重点产品批产任务保质保量交付,突破了大尺寸铸件的生产。在公司推行精益管理,以精益计划、均衡生产、调整能力结构等为主要举措,突破公司生产能力瓶颈,提升了劳动生产率。使用“阿米巴”管理工具,有效提升了公司成本管理水平。
科技是第一生产力,人才是科学技术创新的第一资源。安吉精铸坚持人才兴企建设,通过与清华大学等高校开展“产学研”结合,借力“外脑”推进重大型号整体功能部件研发和关键共性技术探讨研究。开展铸造典型工艺机理和缺陷微观特征分析,公司铸造技术从书本分析、经验分析向微观分析、定量分析等方向转变。推动“两站两室”平台建设,培育企业人才,破解三线企业地域偏、引才难的问题。先后培育出陈小林、卢阳两名中国铸造大工匠,企业成长为国家级企业技术中心,获得了全国五一劳动奖状和贵州省技术创新示范企业、贵州省液态金属精密成型人才基地。