科创中国

新材料技术

本项目针对国家大飞机研制所急需的7050铝合金大规格锻件开展了专项攻关，围绕高强高韧7050铝合金大规格锻件工业化制造技术开展研发工作。项目突破了高纯7050大规格铸锭熔炼铸造、大规格自由锻件强变形锻造形性控制、大型复杂模锻件高效成型、大规格锻件低残余应力控制等关键技术，解决了我国大飞机等重点型号关键材料—7050大规格锻件存在的性能均匀性和稳定性差、形状尺寸精度控制难、零件机加工变形大等难题，在国内成功开发了具有自主知识产权的7050大规格锻件成套工业化制造技术，填补了国内空白。批产的7050铝合金大规格锻件已应用于多个型号战机、Y20、C919、C929、ARJ等大型飞机，涵盖8个机型80余个零部件，实现了7050铝合金锻件关键航空铝材全部国产化，产品综合性能全面达到了相关国际、国内标准要求，产品实物质量达到进口材料水平，满足了我国大飞机设计、选材、制造需求，实现了规模化装机应用，形成了国内航空用高性能7050铝合金大规格锻件的自主稳定保障能力。

（1）发展并应用了“炉内/在线精炼除气除杂-挡水板控制的DC铸造新技术-分流袋及底座适配技术”，使7050铝合金500×1320mm大型方形铸锭的铸造成型率和内部冶金质量控制合格率达到了国际先进水平，满足了以7050铝合金为代表的高性能7xxx系铝合金大规格锻件的生产需要。 （2）创新开发了“方锭多向锻造-分步约束成形-同幅均匀变形”协同调控的强变形锻造形性控制技术，实现了7050铝合金大规格自由锻件形状尺寸和组织性能均匀性的精确控制。 （3）针对不同构型/规格锻件变形差异性大的特点，创新开发了“全流程成形过程仿真优化与缺陷预测-锻造工艺与模具集成设计-多工序形性协同精确控制”一体化航空模锻件高效制造技术，实现了42项不同构型和规格的关键零部件的高品质制造。 （4）针对大型自由锻件和异形弧面模锻件，创新开发了“专用冷压模具-变形量与送进量协同控制的分步均匀冷压缩变形”残余应力消减技术、创新开发了“局部冷压模具-精准定位冷压缩变形”残余应力消减技术；针对大型弧形模锻件，创新开发了“锻压机专用拉伸模具-整体冷拉伸变形”残余应力消减技术，实现了航空零部件零间隙、零应力装配的制造。

本项目团队以西南铝业（集团）有限责任公司作为产业化单位，依托“7050铝合金锻件”、“7050铝合金大规格模锻件”、“飞机高强韧铝合金精密模锻件开发与产业化”、“大客机头大尺寸大弧面风挡锻件开发及产业化”等国家和省部级科技计划项目与产业化项目，针对国家大飞机研制所急需的7050铝合金大规格锻件开展了专项攻关，充分发挥人才优势，强化协同技术攻关，在高强高韧7050铝合金大规格锻件工业化制造领域取得突破性进展。项目团队在高纯7050大规格铸锭熔炼铸造、大规格自由锻件强变形锻造形性控制、大型复杂模锻件高效成型、大规格锻件低残余应力控制等工程化共性关键技术方面积累了丰富的工程经验，解决了我国大飞机等重点型号关键材料—7050大规格锻件存在的性能均匀性和稳定性差、形状尺寸精度控制难、零件机加工变形大等难题。在国内形成了具有自主知识产权的7050大规格锻件成套工业化制造技术，填补了国内空白。

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