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皇马vs巴塞罗那:從客機C919看中國高端螺栓制造工藝



發布時間:2019/9/29 11:46:29 點擊次數:3022次

国际米兰vs巴塞罗那 www.zozzqe.com.cn 2017年5月5日,國產大型客機C919在上海浦東機場起飛,這架飛機無論在氣動外形還是機身材料方面,都是不折不扣的高科技,因此這兩年也斬獲不少航空公司訂單。

不過關于C919的血統卻一直是個爭議話題,有人認為C919完全就是一個組裝平臺,也有人認為他就是自主化國產,對此小編專門去查了下供貨商分布表,機頭機身機尾以及機翼等材料均是來自我國成飛沈飛以及西飛等,其他的關鍵部分都是來自國外企業,例如發動機,航電,飛控,起落架等,不過C919依然是個國產化飛機。

因為它的整體設計均是中國工程師完成,從最開始的圖紙設計、氣動外形、計算實驗再到最后的制造以及包括系統集成。為什么說中國擁有自主產權?因為世界上沒有任何一家公司能夠完全自主生產飛機各部零件,包括大名鼎鼎波音和空客,航空業的標準是:只要哪個國家能整體設計,那制造出來的飛機就擁有自主化國產,不過C919并不是沒有缺陷,因為他的確采用了比同行更多的進口部件與材料,甚至連螺栓都不是國產的。

中國為什么不能制造高端螺栓?

螺栓是目前機械設備中應用最廣泛的零部件,常用螺栓性能等級共分10種,其中高端螺栓在4種也被稱為高強度螺栓,一般用于軍工、航空、航海等領域。

中國作為制造業大國,每年都會生產并出口大量中低端螺栓,但高端螺栓基本都是依賴進口,而且進口螺栓價格是出口4到10倍,以英國為例,我國從英國進口的螺栓單價為20718美元1噸,但出口到英國的中低端螺栓僅為1840美元1噸,單價相差10倍。

這源于中國目前還沒有完全掌握高端螺栓的技術,所以導致進口價格非常高,高端螺栓技術要求目前有四大特點:耐腐蝕、強度高、公差小以及擰緊扭矩一致,國產螺栓目前還有很大問題,

首先,加工工藝不行,公差范圍太大。高端螺栓的公差要求控制在0.01毫米級;

其次,表面處理不到位,同樣型號和規格的緊固件,甚至會出現沒法通用替換的情況;

以航空業為例,飛機在起飛降落時會產生劇烈震動,此外在高空中溫差度達到近100攝氏度,同時還要伴隨風霜雪打以及氣流現象,如果螺栓不合格,可能造成重大安全隱患。

那高壓螺栓在制造上到底存在哪些問題?這就得從他的制造工藝上說起,

螺栓制造,首先要從鋼鐵廠采購標準直徑的鋼材,然后進行拉拔處理,根據螺栓的不同型號與尺寸拉拔到不同直徑,在這方面中國目前沒有什么問題,國內的寶鋼、太鋼集團可以提供優質的原材料,此外,拉拔模具與工藝別處于世界領先水平。

接下來就是螺栓的冷鐓成形工序,這道工序需要用到冷鐓機,冷鐓機會把剛才按照螺栓長度打斷,然后再經過幾道工序打造成沒有螺紋的螺栓。這些工序需要控制長度直徑等關鍵尺寸,誤差需要控制在0.01毫米級。

這就對冷墩機提出了超高要求,不僅精度高,還要保持穩定,它就相當于螺栓的模具。然而國內目前的狀況是基本可以國產,但性能要求達不到目前高端冷鐓機,基本被荷蘭、美國、日本以及德國壟斷,國內冷墩機則基本壟斷了中低端市場。

第三道工序就是搓螺紋,會用到搓絲機,這也是關鍵工序,精度要求特別高,不過高端搓絲機基本已被歐美日壟斷,還有熱處理工序,熱處理關系到螺栓的機械性能,所以溫度控制要求非常高,也被國外壟斷。

最后就是螺栓表面處理,一般采用電鍍,國內目前有一部分專業電鍍廠商可以滿足規范要求。

以上四道工序中,中國目前只掌握了兩種,其余兩道工序,是因為沒有高精度設備,此外中國其實有能力做出高精度螺栓,但無法進行批量的生產,我國軍用領域的航母戰機都是采用國產化螺栓,這是因為軍用領域需求小,而傳統機械行業產量高,螺栓需求也高,大批量生產進度無法確定。

C919同樣也能用國產化螺栓,但中國航空領域畢竟是起步階段,不怕一萬,就怕萬一,所以干脆采用進口,中國工業起步較晚,與西方自然會有一定差距。此外,從高端螺栓進口反映的并不是中國標準件不能制造的問題,而是很多高端行業精密設備還掌握在西方手里,這需要很長一段時間去彌補,當然我國的高端螺栓制造還是需要引起重視,不能一直待在中低端行業里,要往高端領域邁進。

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