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国家技术发明奖一等奖:高性能碳纤维复合材料构件高质高效加工技术与装备

2018-01-14 19:41:14 编辑:随州热线 来源:随州热线-读书

如果将一架战机比作一个人那么战机内无数零部件就如同人类器官一样每一个都有自己独特的作用任何

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  如果将一架战机比作一个人,那么战机内无数零部件就如同人类器官一样,每一个都有自己独特的作用,任何一个部分出了问题都会影响到整体机能,目前国际通用的碳纤维复合材料可以显著提高装备性能,但加工过程极易产生损伤,制约其广泛应用,陈卫林是国营芜湖机械厂的首席技师,主要从事关键、核心零部件生产加工,因为专业技能高超,在许多精度高、加工难度大、形状复杂、任务紧急的零部件生产中,陈卫林被指定为唯一的加工者,可以说,他是一位为战斗机“治病”的“医生”

  航空、航天、交通等领域高端装备是国家制造水平和综合实力的集中体现,碳纤维增强树脂基复合材料(以下简称碳纤维复合材料)可以为高端装备减重增效,具有非同寻常的战略意义,摄影刘维靖一个磨损的零件交到陈卫林手上,首先要检查的是这个零件是否能被修复,如果不能被修复,他需要按照这个磨损零件的样子制造出一个崭新的零件。

  项目第一完成人大连理工大学教授贾振元:那么研究它(复合材料)加工过程中,它的损伤到底是怎么产生的,把去除的机理搞清楚,把损伤的机制搞清楚,那么有了这个以后,来开发我们的加工工具,再开发我们的加工工艺,再开发我们的装备,那么整个按照这套方式,应该说,我们有一个比较源头创新的这样一个特点,陈卫林说,这几个步骤中最难的,要数设置加工流程,“加工工艺中每一步都要严格设定参数,不同的工艺安排会产生不一样的结果,也会直接关系到后续加工产品的质量。

  提出了“微元去除”和“反向剪切”加工损伤抑制原理,研制出三类9个系列制孔、铣削等系列加工工具”陈卫林手中的阀杆就是一个很好的例子,阀杆与压盖的间隙大小只有十五分之一的头发丝儿那么细,这个间隙的大小直接影响到飞机性能的发挥,而流程中的参数中哪怕有那么一点变化,甚至是同样材料的不同批次,都可能会影响零件最后的质量。

  刀具寿命为进口产品的2-7倍,价格则降至1/6-1/4,摄影刘维靖陈卫林能够成为国营芜湖机械厂的首席技师,正是因为在如此高难度、高精度的零部件生产中,他仍能够保证高质量的产品,最大限度地减少误差。

  项目第一完成人大连理工大学教授贾振元:很好的解决了一些基础的理论问题,我们的损伤是可以预测的,那么低损伤在可以预测这个理论指导下,开发的工具和工艺就实现了低损伤加工,从“新人”到“大师”青出于蓝而胜于蓝1997年,现在的首席技师陈卫林还是个刚刚技校毕业的职场新人,他成为了国营芜湖机械厂的一名普通车工。

  ?经过10多年攻关,团队研发出13台套高性能碳纤维复合材料数控加工工艺装备,成为我国航空航天多个重点型号关键复合材料构件加工的唯一装备,实现了从无法加工或手工加工到低损伤数字化加工的跨越,在工作中,他虚心求教,将老师傅操作的细节和诀窍铭记于心。

  项目第五完成人航天材料及工艺研究所研究员李兰柱:在复合材料这种部段,在它的技术标准里头,无损探伤是重要的一个指标,耐心和肯钻研的精神使他很快成长为一名生产骨干。

  项目第一完成人大连理工大学教授贾振元:波音787,它(复合材料)的用量已经达到了50%,在国营芜湖机械厂的办公室里,陈卫林讲述了对他来说,印象最深刻的一次任务。

  我们的ARJ21飞机,它用量现在是2%,下一步也要提高,这种螺栓在飞机上需要承受高强度的冲击载荷,而且制造工艺要求特殊,但国外对我国实行技术封锁,国内虽有一家生产却报价惊人,一架新机光螺栓费用就有人民币300万元。

  “一克重就是一克金”,从某种意义上说,航天装备的竞争就是材料的竞争、制造能力的竞争,摄影刘维靖憋着这样一口气,陈卫林和团队成员们开始了一段饱受煎熬的攻关历程,大量收集现有的技术信息,从材料选型到切削参数,从强化工艺到试验条件,一点点积累原始数据,一次次反复试验论证,不知经历了多少个不眠之夜,也不知承受了多少次失败的压力。

  项目第一完成人大连理工大学教授贾振元:一代材料一代装备,那么一代材料就需要一代加工工艺,那么我们搞加工的人第一要紧跟装备的性能的需求,第二紧跟材料的发展,随着新的材料的出现,我相信通过我们科技人员,企业界的共同努力,我们的目标还是明确的,有需求我们要去做,高难度、高精度的任务带给陈卫林数不清的历练,陈卫林将重任之下的压力转化为精益求精的动力,在平凡的岗位上做出了不平凡的成就,将自己磨砺成了一位航修大师

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