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【学习宣传贯彻党的二十大】高性能7xxx系铝合金预拉伸板成功研发生产——东轻全要素对标侧记

来源: 中铝高端制造股份有限公司时间: 2022-10-31

中铝高端制造所属东轻是新中国第一个铝镁加工企业,距今已经有70年的历史。一直以来,东轻秉承着“全面提升创新能力,主动服务国家战略,对接高端铝材发展需求,加快探索一条特色鲜明的高水平创新型国有企业发展道路”的理念,在过去70年里,生产的产品为国家第一颗原子弹、第一颗人造卫星、第一次载人航天飞行、嫦娥、天宫等保驾护航。

提高站位 服务国家战略需求

高性能7xxx系铝合金预拉伸板是航空航天领域的标志性材料,其制备技术一直以来受到发达国家的严密封锁。在《国家中长期科学与技术发展规划纲要(2006-2020)》中,将民机重大专项确定为16个重大专项之一,旨在提高我国航空航天领域国家核心竞争力、自主创新能力及关键材料自主保障能力。因此,7xxx系铝合金预拉伸板产品的研制任务迫在眉睫。为响应国家材料保障需要,东轻主动对标美铝,集中资源开展民机用高性能7xxx系铝合金预拉伸板项目研制。

发现问题 树立标杆模板

民机用7xxx铝合金预拉伸板产品制备技术长期以来被美国、俄罗斯等工业发达国家掌握,关键工艺参数控制点、控制原理从未公开,其工业化技术更是始终被视为核心技术对外封锁。项目启动时,民机用铝合金材料体系、资质认证技术门槛高、构建复杂,国内没有企业能够在工业化条件下生产民机用7xxx系铝合金预拉伸板产品,加之我国民用航空也正处于起步发展阶段,国内材料配套企业尚未建立相应的国际民航体系,同时也未能获得相应的资质认证。找到问题后,东轻结合民机重大专项,将美铝奥科宁克作为标杆,确定了产品性能对标国际一流、保供能力对标国际一流的“双一流”目标。

搭建团队 深化对标方法

鉴于民机用7xxx系铝合金预拉伸板极高的技术难度和重点型号需求,东轻从项目研发之初就坚持市场化的目标导向,与某重点用户统一技术标准,对研发、生产、检测设备开展用户专项认证,将东轻的技术和质量体系与用户质量体系无缝衔接。同时,学习用户的先进过程管控经验,制定下发了我国首个民机铝材专项热处理规范和第一份《材料生产过程控制》PCD文件。东轻项目研发团队与用户技术团队充分交流合作,关键工艺环节与用户团队共同到现场跟产,在每个材料开发认证过程中,通过视频、现场等各种形式开展交流会议三十次以上,形成了“材料研制——应用研究——考核验证——批量装机”的系统化市场化对接流程,确保了项目研发和成果转化方向与用户需求始终保持高度一致。

针对民机项目材料开发过程中遇到的重大技术困难和问题,东轻以揭榜挂帅的形式组织内外部高端核心技术人员成立专项攻关团队,选择典型产品,按用户体系要求开展全流程工业化试制和性能检测及数据统计分析。根据攻关项目特点差异性配备团队人员。研发项目专业化人员为主,理论研究牵引;产业化项目增加高级管理人员,针对性协调解决试制中暴露的技术和质量体系问题,不断完善工艺和过程管控能力,保证攻关项目进度、质量。同时,总结固化理论研究和产业化过程中的问题和经验,扩展推广到其它产品,逐个产品完成工艺稳定性研究和产品认证工作。

均一稳定的产品质量是航空材料的生命,特别是7xxx系铝合金预拉伸板,多应用于航空器主要承重部位,对质量的稳定性有着极为苛刻的要求。东轻从根本上构建标准化管理体系,将7xxx系铝合金预拉伸板从原料采购、产品研发、生产制造、设备管理、质量检验到用户应用评价全生命周期纳入专项质量管理体系,对生产过程全部采用标准化操作,编制了《GB/T 40321-2021 高强高韧型Al-Zn-Mg-Cu系铝合金板材》国家标准。同时,从熔铸、轧制、热处理、淬火、拉伸到产品检测和出入库,全流程信息化、数字化采集,并通过对APS、MES、ERP、检化验系统的互通互联,形成产品全生命周期的数字化质量信息档案,实现质量体系运行和产品实物质量的策划、执行、监测、评价一体化,为生产过程质量管控提供准确依据。

总结成绩 汲取对标经验

民机用7xxx系铝合金预拉伸板项目自开展以来取得了良好成绩,产品实物质量达到国际领先水平。东轻生产的7xxx系铝合金预拉伸板具有质量轻、静强度高、屈强比接近1、Cv值小于3%等优点,成功替代进口产品,特别是实现了某国际公认的王牌合金国产化,为国产民机插上了中国翅膀。

技术成果转化收益显著。东轻生产的7xxx系铝合金预拉伸板国内市场占有率保持第一,产品出口20多个国家和地区,近三年实现产品销量同比提升44.26%,不仅为企业创造了可观的经济效益,还通过材料国产化,大幅降低了国际供应商的产品价格,为用户带来了较大的边际收益,项目产品荣获工信部制造业单项冠军产品称号。

引领国内铝合金预拉伸板领域发展。东轻公司经历十余年的技术攻关,打破了西方发达国家对于该领域的技术封锁,创新开发出具有自主知识产权的三级时效、多元凝固析出相——气体和氧化物夹杂——铸锭铸造应力的协同调控等技术,实现了民机壁板国产化,为我国民机发展奠定了材料基础。

探索出基础材料研发对标的新方法。立足国家重点工程型号需求,以“民机用7xxx系铝合金预拉伸板”为模板,实现了“产品研发——生产试制——批量装机——型号优化”的目标,全面构建了基础材料类“立标——对标——达标——创标”的研发体系,立足高质量推进对标工作,解决了关键基础材料“卡脖子”问题,提高了技术创新能力和全球竞争力。

东轻将坚决贯彻落实党的二十大提出的新思路、新战略、新举措,立足实际、着眼长远,从净利润、商品产销量、加工成本、实物质量、成品率等方面出发,坚持对标找短板、立标明方向、追标促提升,持续推进全员、全要素、全流程对标,以更加坚定的信心和决心,奋进新时代高质量发展新征程。


文:谭艺哲

图:吴士强

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