手机号码:152220263332000年代初,全球航空航天行业还被美国和俄罗斯牢牢把控。中国制造大型钛合金零件不得不依赖进口,核心技术和设备都掌握在国外手里。那时,每当谈及“卡脖子”光面钢绞线,总有人首推光刻机、芯片或发动机,却鲜有人关注另一条产业命脉:高性能金属结构件的自主制造。直到近几年,一项由华中科技大学张海鸥教授团队研发的铸锻铣一体化金属3D打印技术逐渐浮出水面,不仅颠覆了传统流程,还引发了国际巨头的焦虑。
过去,大型钛合金零件的制造像是在做一道冗长的菜:先铸坯、后锻造、再多轮热处理,最后精密铣削。整个过程耗时数月,材料利用率极低,有时不到十分之一,废品率高得令人咋舌。每个零部件动辄价值百万,生产周期和成本令许多项目望而却步。即便如此,性能也未必尽如人意。类似难题并非中国独有,波音787在早期因钛合金部件裂纹屡次返工,损失超过2亿美元。俄罗斯苏霍伊超级喷气机项目曾因锻造能力不足导致延迟交付。
张海鸥团队的突破,在于将铸造、锻打、铣削三道关键工序整合进同一台设备,实现了金属3D打印的全新模式。打印过程中同步用高频冲击锤打刚熔化的金属,使其微观结构达到微米级,几乎没有气孔和裂纹,强度与韧性甚至超越传统锻件。一台设备顶替整条生产线,所用原料是普通国产焊丝,热源为电弧,成本骤降至原来的几十分之一。复杂结构如内部冷却通道、轻量化格构件,均可一次成型,这在传统锻造下根本无法实现。
歼-20战机大隔框、长征火箭储箱环件、C919主起落架支柱光面钢绞线,这些曾高度依赖进口的关键零件,如今已全部实现批量国产化。2021年,国内量产交付相关设备超过500台套,单件最大尺寸可达12米×4米×3米。新设备已用于重型运载火箭整体箭体结构段的制造。与此同时,西方同行依然停留在打印后再锻造的老路上,钢绞线厂家性能和效率难以望其项背。
1、耐用性与做工:红米旗舰机型如红米K80至尊版采用金属中框+小米龙晶玻璃,整机抗摔性和质感明显优于真我GT7的塑料中框设计;入门机型中,红米也坚持配备红外遥控、X轴马达等实用配置,而真我部分机型会省略这些细节。
这一切的背后,是张海鸥教授与团队二十余年的坚持。早年间,他们用激光熔粉方式试图突破,但成果惨淡,废品堆积如山。他们没有放弃,而是尝试将锻造精髓直接融入打印过程。2013年,第一批样件成功问世。2016年,首台商用设备落地,2018年获工信部鉴定,九位院士一致认定为国际首创。消息传开后,美国企业三次到武汉求购,出价从8亿元一路加到30亿元,但都遭到拒绝。2020年8月,技术被列入国家禁止出口目录,编号183506X,2023年更进一步收紧管控。
当然,金属3D打印并非万能。部分超高温合金、极端环境下的材料,目前仍需补充传统工艺资料。美国在某些特殊陶瓷复合材料领域仍有领先优势。德国EOS公司2019年推出的金属增材制造系统,在小尺寸复杂件上表现优异,但在大型部件上仍不及铸锻铣一体化技术。此外,随着全球供应链变动,未来原材料价格、国际贸易壁垒也可能成为新挑战。
技术升级仍在继续,从钛合金拓展到高温合金、铝合金、钢、镁合金,尺寸和精度不断提升。专家预测,2030年前中国将在多种高端装备核心零件上实现全面自主,全球航空航天制造格局将彻底改写。美国再有钱,也买不到这项技术的核心。对于中国来说,手中的这张王牌,也是未来抵御外部压力的重要底气。
