導讀

有人把大型模鍛液壓機形象地比喻為揉麵機，只不過前者揉的是鋼鐵，而且像“壓月餅”一樣精密。8萬噸級模鍛液壓機到底有多牛？它的巨大壓制能力，相當於把8000輛10噸載重卡車，壓在一張書桌大小的面積上。

世界最大模鍛液壓機

中國第二重型機械集團成功建成世界最大模鍛液壓機，這臺8萬噸級模鍛液壓機，地上高27米、地下15米，總高42米，設備總重2.2萬噸，是中國國產大飛機C919試飛成功的重要功臣之一。

巨型模鍛液壓機，是象徵重工業實力的國寶級戰略裝備，是衡量一個國家工業實力和軍工能力的重要標誌，世界上能研製的國家屈指可數。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、俄羅斯和法國。

中國的這臺8萬噸級模鍛液壓機，一舉打破了前蘇聯保持了51年的世界紀錄，這也標誌著中國關鍵大型鍛件受制於外國的時代徹底結束。

更令人震驚的是，清華大學已經研發出16萬噸模鍛液壓機，只因目前我國製造業尚不需要如此之大的模鍛液壓機，一旦國家需要，即可出圖製造。16萬噸是俄羅斯7.5萬噸壓機的2倍多，是美國4.5萬噸的3.5倍多。

模鍛液壓機的發展

大型模鍛液壓機是隨著航空工業的需要而逐步發展起來的，上個世紀，德國為製造戰鬥機的需要，於1934年製造了70MN模鍛液壓機，1938~1944年期間又先後製造了300MN模鍛液壓機1臺、150MN模鍛液壓機3臺。英國於1937年製造了120MN模鍛液壓機1臺，其他國家都沒有萬噸模鍛液壓機。

1942年爆發二次世界大戰，美國為加速生產戰鬥機，曾建造百餘臺中小型模鍛液壓機，但最大公稱壓力僅50MN。1945年二戰結束以後，美、蘇兩國以德國戰敗賠償為由，從德國拆走了一批萬噸級模鍛液壓機，美國拆走2臺150MN模鍛液壓機，蘇聯拆走150MN及300MN模鍛液壓機各一臺。

1950~1952年期間，美國製造了100MN、126MN模鍛液壓機各1臺，英國新增第二臺120MN模鍛液壓機。

1953年法國製造了2臺200MN模鍛液壓機。

1955年，美國為發展飛機制造業，梅斯塔（MESTA)公司為美國鋁業公司製造1臺450MN模鍛液壓機，同時聯合工程公司又為美國鋁業公司製造了1臺315MN模鍛液壓機。就在同一年，勞威公司（LOEWY）為Wyman-Gordon公司製造了1臺450MN模鍛液壓機和1臺315MN模鍛液壓機。

1956年捷克斯洛伐克建造的120MN模鍛液壓機在SKODA廠投產。

1961~1964年蘇聯為發展航空和航天工業，在這期間建造了6臺大型模鍛液壓機。如新克拉馬託重機廠（HKM3）製造2臺750MN模鍛液壓機，分別安裝在古比雪夫鋁廠和上薩爾達鈦廠。烏拉爾重機廠（Y3TM）、新克拉馬託重機廠、新西伯利亞重機廠又各自制造1臺300MN模鍛液壓機。在這期間HKM3還製造了1臺150MN模鍛液壓機。

1961年美國喀麥隆鋼鐵公司1臺180MN多向模鍛液壓機投產。

1962年中國自行設計製造300MN模鍛液壓機、之後又設計製造了100MN多向模鍛液壓機。

1964年德國建造的300MN模鍛液壓機投產。

1967年英國喀麥隆鋼鐵公司300MN多向模鍛液壓機投產。

1972年瑞典建造800MN新型鋼絲纏繞結構模鍛液壓機。

1976年法國AD公司向蘇聯新克拉馬託重機廠（HKM3）訂購1臺650MN多向模鍛液壓機。

2012年3月31日，我國首臺四萬噸航空模鍛液壓機在西安閻良國家航空高新技術產業基地熱試成功，並順利鍛造出首個大型盤類件產品。

2012年4月1日，中國二重獨立自主設計、製造、安裝的世界最大的8萬噸模鍛壓機熱負荷試車一次成功。

模鍛液壓機的應用

現代飛機制造中，輕金屬（主要是鈦合金）的使用比例越來越高。只有更多地使用輕金屬，飛機的性能才能不斷得到提高。但是，像鈦合金這樣的輕金屬，其變形時需要很高的單位壓強。要生產輕金屬模鍛件，就必須大幅增加壓力機的工作壓力。除航空、航天工業外，其他重要工業部門也需要大型鍛件。如燃氣輪機用大型輪盤鍛件、煙氣輪機用大型輪盤鍛件、各類發動機葉片、大型船用模鍛件、電站用大型模鍛件、壓力容器鍛件，以及其他類型民用品模鍛件的生產，都離不開大型模鍛液壓機。

美國波音747～787、A320～380客機的鈦合金起落架，F-16戰鬥機鈦合金機身隔框，D-10飛機的後支承環，915發動機機座，蘇27～33戰鬥機鈦合金大型結構件，GT25000艦用燃氣輪機直徑1.2米渦輪盤等都是在大型模鍛液壓機上模鍛成形的。

過去我國沒有大型模鍛液壓機，大型鍛件的生產要通過鑄造或者自由鍛造的方法來進行。由於材料消耗高，而且精度不夠，致使一些鍛件不得不進口。

當今世界上航空製造業強國都擁有4.5萬噸以上的重型模鍛液壓機。美國擁有兩臺4.5萬噸模鍛液壓機，俄羅斯擁有兩臺7.5萬噸模鍛液壓機，法國擁有一臺6.5萬噸模鍛液壓機。空中客車公司生產的A380客機起落架的成型，就是在俄羅斯7.5萬噸壓力機上完成的。

第四代戰機的壟斷者——美國F-22大量地採用鈦合金和適量的鋁合金和高強高韌合金結構鋼，鍛件製成的零件重量約佔飛機機體結構重量的20~40%；第四代軍用航空發動機(推力重量比=10)鍛件材料大量選用鈦合金和和高溫合金，鍛件製成的零件重量接近發動機結構重量的80%。

國內應用

我國首臺四萬噸航空模鍛液壓機2012年3月31日在西安閻良國家航空高新技術產業基地熱試成功，並順利鍛造出首個大型盤類件產品，解決了我國在大型鈦合金整體框、樑和大型渦輪盤等精密模鍛件的設計和製造問題。是我國擁有完全自主知識產權的產品。該項目由西安三角航空科技有限責任公司承製，清華大學等單位設計製造。

該液壓機採用了目前國際一流設計和控制系統，是中國大飛機項目的重要基礎裝備。該液壓機本體結構擁有完全自主知識產權，由清華大學以其在鋼絲預應力纏繞領域數十年的技術積累為基礎，應用最先進的預應力鋼絲纏繞剖分-坎合技術、機器人智能纏繞技術等設計而成，解決了壓機承載機架、400MN主工作缸、動樑等關鍵部件的設計和製造問題。製造過程中採用機器人原位纏繞施工技術及重型結構的整體平移、吊裝等安裝技術，設備總體性能達到了世界先進水平。

項目的建成和投產，可提升中國航空航天裝備製造業的設計和製造能力，解決大型鈦合金整體框、樑和大型渦輪盤等難變形精密模鍛件的設計和製造問題，保障大飛機項目的研製。同時，該設備可廣泛服務於航天、船舶、石化、電力、兵器、核電等領域。

2012年4月1日，中國二重獨立自主設計、製造、安裝的世界最大的8萬噸模鍛壓機熱負荷試車一次成功。也就是我們開篇提到的，這臺8萬噸級模鍛液壓機，地上高27米、地下15米，總高42米，設備總重2.2萬噸，是中國國產大飛機C919試飛成功的重要功臣之一。

來源：鍛壓世界、金屬加工、網易新聞學院