鞏義市天豪鋁材貿(mào)易有限公司

　近日，人們廣為關(guān)注的C919大飛機(jī)首架機(jī)正式下線，然而令鋁業(yè)界更為關(guān)注的是， C919大型客機(jī)所應(yīng)用的材料情況，尤其是第三代鋁鋰合金材料的發(fā)展現(xiàn)狀，為此本報(bào)記者采訪了專門從事鋁材深加工市場研究相關(guān)人士、北京佰匯咨詢公司總經(jīng)理王登文先生。王登文向記者詳細(xì)介紹了航空材料發(fā)展現(xiàn)狀以及當(dāng)前航空用鋁鋰合金材料發(fā)展情況。

　　王登文說，在航空工業(yè)，飛機(jī)的研發(fā)制造離不開材料的支撐。鋁鋰合金與碳纖維復(fù)合材料是新時(shí)代飛機(jī)的主要用材。近年來，航空用碳纖維復(fù)合材料的面市，對傳統(tǒng)鋁合金材料在航空工業(yè)的應(yīng)用帶來一定的沖擊。面對航空碳纖維復(fù)合材料的崛起與競爭，以美國鋁業(yè)公司為代表的鋁企針對碳纖維復(fù)合材料的弱項(xiàng)，成功開發(fā)出了靠前代2099鋁鋰合金。它與碳纖維復(fù)合材料相比，其氣動(dòng)性更好、防腐能力更強(qiáng)、質(zhì)量更輕，在制造、運(yùn)行、維修成本上更低。據(jù)了解，鋁鋰合金的生產(chǎn)成本僅為碳纖維復(fù)合材料的10%。在新型飛機(jī)設(shè)計(jì)制造中，采用鋁鋰合金可使飛機(jī)鋁合金零部件的質(zhì)量減輕14%-30%，鋁鋰合金已成為新一代航空飛機(jī)的關(guān)鍵性結(jié)構(gòu)材料。目前，各國先進(jìn)的戰(zhàn)斗軍機(jī)和民用飛機(jī)越來越多地采用了鋁鋰合金。

　　在國外，空客A350創(chuàng)新性的采用了鋁鋰合金制造機(jī)身蒙皮與地板結(jié)構(gòu)，其用量為機(jī)身重量的22%；A380機(jī)身蒙皮、地板梁、機(jī)翼前后緣均使用了鋁鋰合金；在龐巴迪C系飛機(jī)中，先進(jìn)鋁鋰合金材料部件已經(jīng)占到飛機(jī)材料總量的20%；波音787和EH101多用途直升飛機(jī)也大量采用了鋁鋰合金。

　　在國內(nèi)，中國商用飛機(jī)有限責(zé)任公司制造的C919大飛機(jī)主結(jié)構(gòu)材料中，鋁及鋁鋰合金占比65%（約14噸），鋁鋰合金在C919大飛機(jī)主結(jié)構(gòu)材料中初次應(yīng)用且用量非常大。由中航洪都飛機(jī)公司制造的C919機(jī)身前部等直段部和中航西安飛機(jī)公司制造的C919大型客機(jī)中機(jī)身和副翼大部件均大量采用了先進(jìn)的第三代鋁鋰合金板。據(jù)了解，C919大飛機(jī)用第三代鋁鋰合金來自美國鋁業(yè)公司達(dá)文波特軋制廠。

　　目前，大部分國家航空鋁合金的焦點(diǎn)是先進(jìn)鋁鋰合金的研發(fā)與應(yīng)用。據(jù)北京佰匯調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，美國鋁鋰合金生產(chǎn)能力約10萬噸/年，其中美國鋁業(yè)公司生產(chǎn)能力達(dá)到約5.5萬噸/年，既是美國也是大部分國家鋁鋰合金產(chǎn)能、產(chǎn)量非常大的生產(chǎn)企業(yè)。

　　王登文介紹說，盡管美國鋁業(yè)公司鋁鋰合金產(chǎn)量居大部分國家重要地位，但仍在對鋁鋰合金進(jìn)行擴(kuò)能。美國鋁業(yè)公司在拉斐特建立了世界產(chǎn)能非常大的鋁鋰合金生產(chǎn)工廠，用來生產(chǎn)第三代鋁鋰合金部件。2013年中期，美國鋁業(yè)公司完成了位于英國基茨格林工廠鋁鋰合金產(chǎn)能的擴(kuò)張；對達(dá)文波特軋制廠的鋁鋰合金板生產(chǎn)線進(jìn)行了改擴(kuò)建；對印度安納州拉斐特?cái)D壓－鍛造廠的鋁鋰合金生產(chǎn)線進(jìn)行了擴(kuò)建。

　　美國肯聯(lián)鋁業(yè)公司的法國沃雷普研發(fā)中心研發(fā)出一種名為“AIRWARE”新型鋁鋰合金，據(jù)介紹，AIRWARE是應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域一種具有革命性的鋁合金新材料。它是將鋁與鋰、銅、銀等其他金屬結(jié)合，從而獲得這種新合金。據(jù)北京佰匯了解，AIRWARE可為飛機(jī)制造帶來四大優(yōu)勢：一是比傳統(tǒng)鋁合金材質(zhì)輕25%，因此，能夠優(yōu)化結(jié)構(gòu)部件的設(shè)計(jì)，并減少二氧化碳的排放；二是其優(yōu)越的抗腐蝕和抗金屬疲勞特性，可將非常大的維護(hù)間隔時(shí)間延長至12年；三是可實(shí)現(xiàn)高標(biāo)準(zhǔn)的循環(huán)更新利用；四是可用于制造航空器的所有全部零部件。目前，AIRWARE在新一代飛機(jī)制造中已得到應(yīng)用，空中客車公司將其應(yīng)用于其寬體客機(jī)A350-XWB；龐巴迪公司將其應(yīng)用于窄體飛機(jī)C系列。為滿足航空市場對新型鋁鋰合金日益增長需求，肯聯(lián)鋁業(yè)公司正在法國伊蘇瓦爾軋制廠新建兩條鋁鋰合金熔煉鑄造生產(chǎn)線，有經(jīng)驗(yàn)生產(chǎn)AIRWARE 鋁鋰合金，預(yù)計(jì)在建的兩條鋁鋰合金生產(chǎn)線將于2016年前投產(chǎn)。

　　在中國，為滿足國產(chǎn)飛機(jī)對鋁鋰合金的需求，我國鋁加工業(yè)在上世紀(jì)60年代就開始對鋁鋰合金進(jìn)行跟進(jìn)性研究，成功仿制了8090和2091兩種鋁鋰合金。目前，我國已基本掌握了航空鋁鋰合金的熔煉技術(shù)，如鋁鋰合金大扁錠與鋁鋰合金圓錠的鑄造技術(shù)。但在鋁鋰合金基礎(chǔ)研究與合金生產(chǎn)實(shí)踐方面，與美、俄仍存在非常大差距，表現(xiàn)在：一是創(chuàng)新能力與技術(shù)開發(fā)能力較為薄弱；二是生產(chǎn)能力小，當(dāng)前僅有西南鋁業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司能夠生產(chǎn)少量鋁鋰合金，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足國產(chǎn)大飛機(jī)的需求。北京佰匯認(rèn)為，國家需要投入專項(xiàng)資金，提升航空鋁鋰合金研發(fā)能力、增加航空鋁鋰合金生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量、擴(kuò)建航空鋁鋰合金生產(chǎn)線。

　　王登文認(rèn)為，我國航空民機(jī)尤其是國產(chǎn)C919、ARJ21大飛機(jī)的快速發(fā)展已是不爭的事實(shí)，截至目前，C919和ARJ21-700大飛機(jī)訂單已分別達(dá)到517架、278架。面對航空工業(yè)需求旺盛的鋁鋰合金，我國要實(shí)現(xiàn)規(guī)�；�生產(chǎn)鋰合金還有很多難題去攻克，還有很長的路徑去實(shí)踐。但是在困難面前，也要看到我們的長處，利用好現(xiàn)代化鋁熔煉與鋁加工裝備優(yōu)勢，與美、俄等先進(jìn)國家的同行開展技術(shù)合作，吸收他們的工作經(jīng)驗(yàn)和研發(fā)成果，實(shí)現(xiàn)“彎道超車”，盡快實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)大飛機(jī)所用鋁鋰合金材料的國產(chǎn)化。

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