航空工业川西机器超大型热等静压设备创新技术攻关
2020-04-17 来源：中国航空报

　

index (29)

中国航空报讯：2019年12月，在全球制造业深刻变革的背景下天工国际集团国内首条自主研制的5000吨M42粉末冶金生产线（一期）建成投产，打破了国际垄断，填补了国内空白，转型升级走上了绿色发展之路。

航空工业川西机器研制的重大技术装备——RDJ1200/2000-200.1400型热等静压设备，以其优美的外观设计、强大的功能和优越的性能圆满地完成了粉末钢锭生产线的热等静压处理工序，这是航空人牢记初心使命，在航空强国战略的指引下集智攻关、创新升级的又一套重大技术装备。目前铸件致密化处理、金属粉末致密固接、炭炭材料浸渍炭化、多金属扩散连接和金属纯化等热等静压工艺已广泛用于国防和民用的冶金、通信、导航、核聚变、炭炭复合和金属靶材等高新技术行业。

RDJ1200/2000-200.1400型热等静压设备可分为主机系统、液压系统、真空系统、加热系统、气体系统、冷却系统和电气控制系统，均温热区直径1200毫米、均温热区高度2000毫米、额定工作压力200兆帕、额定工作温度1400摄氏度。在设备总体布局上采用了流程优化、立体分布、维修便捷的集成化设计原则，以主机系统为根本、操作平台为框架、网格围栏为襟翼，将液压、真空、加热和气体四个系统揽入麾下。在系统设计上根据功能定义采用模块化的紧凑、高效和协调原则，将各功能部件、管路连接件和电线电缆精准设计、优化布置，以实现节紧凑高效、协调美观和装运便捷等要求的有机融合。

聚力创新大幅提升炉温均匀性。首先在均温热区的分区设计上采用了等功率分区设计原则，与传统的等高度分区设计原则相比，具有炉丝安装工艺性好、电网品质影响小等优点；其次在进行热量分析设计时首次在结构复杂的均匀快速冷却工作台上增加了300千瓦大功率底部热区，有效解决了传统的热区高度补偿法存在的底部温度偏低的问题；再次将传统的“W”型分层绕丝结构改为整体螺旋绕丝结构，克服了传统的炉丝变形松散、瓷珠受力碎裂和引电区域温度不均等问题。经过多次高温高压试验验证，以上技术创新既实现了目前国内粉末钢锭性能在整个均温热区的一致性，也为国际合作打下了坚实基础。

多场耦合的均匀快速冷却工作台凝聚了“聚力”科技的创新智慧。均匀快速冷却工作台集结构力学、流体力学和热工学多学科高度融合为一体，是热等静压设备的关键部件。科技人员在充分分析了承载、隔热、气体流通和电流传输所需的结构、材料、热膨胀等多种因素后，确定了边界条件，开展了多场耦合仿真分析多次迭代，完成了原理样机试验验证，最后成功实现了设备的技术要求，为实现热等静压产业的规模化生产注入了强劲动力。（吴小平　杨波　 强克勇）