超級(jí)機(jī)器

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我只是在其他地方搬來的，希望有更專業(yè)的人來鑒別真?zhèn)巍?font class="jammer">3 G6 K; q; K8 T! H% q

- _* \' d9 C" o) ?9 z, x0 Z' L7 j1 世界最大模鍛油壓機(jī) ——中國(guó)二重集團(tuán)8萬噸級(jí)模鍛油壓機(jī)
! V# x5 A  w& A, p9 J( m) B: |2012年12月11日，由我國(guó)自主設(shè)計(jì)研制的世界最大模鍛液壓機(jī)，在四川德陽中國(guó)第二重型機(jī)械集團(tuán)進(jìn)入調(diào)試階段，于2013年4月10日投入試生產(chǎn)。這臺(tái)8萬噸級(jí)模鍛液壓機(jī)，地上高27米、地下15米，總高42米，設(shè)備總重2.2萬噸。
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$ L3 q) @! z0 q: z6 ^2 \2009年5月18日，中國(guó)二重集團(tuán)，用世界最大的1.6萬噸級(jí)自由鍛造水壓機(jī)，成功鍛造出CPR1000核電機(jī)組1150MW半轉(zhuǎn)速汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子。該轉(zhuǎn)子直徑2050毫米，總長(zhǎng)16400毫米，毛坯重310噸，采用國(guó)內(nèi)第一支實(shí)重560噸特大型鋼錠鍛制。110萬千瓦以上級(jí)核電機(jī)組特大型半速整鍛轉(zhuǎn)子，是當(dāng)前世界大型鍛件和極限制造領(lǐng)域高難產(chǎn)品，以前全世界只有日本制鋼所（JSW）一家能夠生產(chǎn)。

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巨型模鍛液壓機(jī)，是象征重工業(yè)實(shí)力的國(guó)寶級(jí)戰(zhàn)略裝備，世界上能研制的國(guó)家屈指可數(shù)。目前世界上擁有4萬噸級(jí)以上模鍛壓機(jī)的國(guó)家，只有中國(guó)、美國(guó)、俄國(guó)和法國(guó)。其中美國(guó)在1955年前后建造了兩臺(tái)當(dāng)時(shí)世界最大的4.5萬噸模鍛水壓機(jī)，一直用到現(xiàn)在。2001年，美國(guó)加州舒爾茨（Shultz）鋼廠，又建造了一臺(tái)4萬噸級(jí)模鍛壓機(jī)。蘇聯(lián)在1961年前后建造了兩臺(tái)7.5萬噸級(jí)的巨型模鍛水壓機(jī)。法國(guó)在1976年向蘇聯(lián)購(gòu)買了一臺(tái)6.5萬噸級(jí)模鍛水壓機(jī)，又在2005年與德國(guó)合作研制了一臺(tái)4萬噸級(jí)模鍛壓機(jī)。中國(guó)在1973年建成第一臺(tái)3萬噸級(jí)模鍛壓機(jī)后，停滯了將近40年。直至近兩年爆發(fā)式地研制了多臺(tái)巨型壓機(jī)。僅在2012年建成的就有3萬噸（昆侖重工）、4萬噸（三角航空）、8萬噸（德陽二重）模鍛壓機(jī)各一臺(tái)。其中8萬噸級(jí)壓機(jī)，一舉打破了前蘇聯(lián)保持了51年的世界紀(jì)錄。

% [( C/ _( }8 f模鍛壓機(jī)主要用于制造航空、航天、核電、石化等領(lǐng)域的高強(qiáng)度鈦/鋁合金鍛件。如美國(guó)F15、F16、F22、F35戰(zhàn)斗機(jī)的鈦/鋁合金機(jī)身框架、起落架、發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪盤；美國(guó)波音747-787客機(jī)的鈦合金起落架構(gòu)件；俄國(guó)蘇27、蘇33、T50戰(zhàn)斗機(jī)的鈦合金結(jié)構(gòu)件；歐洲空客A320-380客機(jī)的鈦合金結(jié)構(gòu)件；烏克蘭GT25000艦用燃?xì)廨啓C(jī)直徑1.2米渦輪盤等，都需要用上述巨型壓機(jī)模鍛成型。其中美國(guó)波音747客機(jī)的主起落架傳動(dòng)橫梁，采用TI-6Al-4V鈦合金，鍛件長(zhǎng)6.20米，寬0.95米，投影面積4.06平方米，重達(dá)1545公斤。美國(guó)F-22戰(zhàn)斗機(jī)的后機(jī)身發(fā)動(dòng)機(jī)艙，采用Ti-6Al-4V整體隔框閉式模鍛件，長(zhǎng)3.8米，寬1.7米，投影面積5.16平方米，重達(dá)1590公斤，由威曼高登公司采用4.5萬噸級(jí)模鍛壓機(jī)制造。F-22戰(zhàn)斗機(jī)的中機(jī)身整體隔框閉式模鍛件，投影面積達(dá)到5.67平方米，是迄今為止世界上最大的航空用鈦合金整體隔框鍛件，也由威曼高登公司提供。

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世界模鍛壓機(jī)發(fā)展概況
! ?0 ~  ]: O1 l* t巨型模鍛液壓機(jī)是隨著航空工業(yè)的需要而逐步發(fā)展起來的，早在第二次世界大戰(zhàn)以前，德國(guó)為了發(fā)展航空工業(yè)，制造戰(zhàn)斗機(jī)需要的航空鋁合金鍛件，于1934年研制了7000噸模鍛液壓機(jī)。1938-1944年期間又先后制造了3萬噸模鍛水壓機(jī)1臺(tái)（安裝在斯列曼Schloemann公司，現(xiàn)在是SMS集團(tuán)的一部分）、1.5萬噸模鍛水壓機(jī)3臺(tái)。英國(guó)于1937年制造了1.2萬噸模鍛水壓機(jī)1臺(tái)，其他國(guó)家都沒有萬噸模鍛水壓機(jī)。
. ?3 g$ o& u- w6 e( ~, G* [  Q" H& P1942年第二次世界大戰(zhàn)進(jìn)入白熱化后，美國(guó)為加速生產(chǎn)戰(zhàn)斗機(jī)，曾建造百余臺(tái)中小型模鍛水壓機(jī)，但最大公稱壓力僅5000噸。由于戰(zhàn)時(shí)大型航空模鍛件供應(yīng)不足，B-17、B-25、B-29轟炸機(jī)在生產(chǎn)中出現(xiàn)很多問題。1945年二戰(zhàn)結(jié)束以后，美、蘇兩國(guó)意識(shí)到大型模鍛壓機(jī)的重要性，于是以戰(zhàn)敗賠償為由，從德國(guó)拆走了一批萬噸級(jí)模鍛液壓機(jī)，美國(guó)拆走2臺(tái)15000噸模鍛液壓機(jī)，蘇聯(lián)拆走15000噸及30000噸模鍛液壓機(jī)各一臺(tái)。這些設(shè)備成為美蘇兩國(guó)在冷戰(zhàn)時(shí)期，制造超大型模鍛壓機(jī)的技術(shù)基礎(chǔ)。
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[size=14.3999996185303px]1950年，美國(guó)開始實(shí)施“空軍重型壓機(jī)計(jì)劃（The Air Force Heavy Press Program）”，由聯(lián)邦政府出資建造兩臺(tái)世界最大的4.5萬噸和兩臺(tái)3.15萬噸模鍛壓機(jī)。1955年，美國(guó)梅斯塔（MESTA）重型機(jī)器廠，為美國(guó)鋁業(yè)（Alcoa）位于俄亥俄州的克利夫蘭工廠，建造了一臺(tái)4.5萬噸級(jí)模鍛水壓機(jī)，同時(shí)聯(lián)合工程公司又為美國(guó)鋁業(yè)制造了一臺(tái)3.15萬噸模鍛液壓機(jī)。用于生產(chǎn)航空鋁合金模鍛件。同年，美國(guó)最大的航空鈦合金部件制造商——威曼·高登（Wyman-Gordon），在馬薩諸塞州格拉夫頓鍛造廠，也建成了一臺(tái)4.5萬噸級(jí)模鍛水壓機(jī)和一臺(tái)3.15萬噸模鍛壓機(jī)，由美國(guó)勞威公司（Loewy Construction Company）設(shè)計(jì)制造，主要用于加工鈦合金模鍛件、高溫合金和鋼模鍛件。這四臺(tái)巨型模鍛壓機(jī)，為美國(guó)后來的大型客機(jī)（如波音747）、大型運(yùn)輸機(jī)（如C-5A）、戰(zhàn)略轟炸機(jī)（如B-1B）和先進(jìn)戰(zhàn)斗機(jī)（如F-15、F-16、F-22、F-35），提供了高質(zhì)量的航空鈦/鋁合金模鍛件，為美國(guó)稱霸世界航空工業(yè)奠定了雄厚基礎(chǔ)�？胺Q美國(guó)的“國(guó)寶級(jí)”裝備，它們?nèi)绻�出現(xiàn)問題，整個(gè)美國(guó)航空制造業(yè)就會(huì)癱瘓。2011年，美國(guó)鋁業(yè)為承攬F(tuán)-35戰(zhàn)斗機(jī)鍛件合同，耗資1.1億美元對(duì)4.5萬噸模鍛壓機(jī)進(jìn)行了翻新。

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1951年，蘇聯(lián)將從德國(guó)斯列曼公司拆回來的30000噸級(jí)模鍛水壓機(jī)，安裝在卡敏斯克鋁廠，用于生產(chǎn)鋁合金模鍛件。1957年至1961年，烏克蘭新克拉馬托重型機(jī)器廠（HKM3），為蘇聯(lián)建造了兩臺(tái)世界最大的7.5萬噸級(jí)模鍛水壓機(jī)，分別安裝在古比雪夫鋁廠和上薩爾達(dá)鈦廠。古比雪夫鋁廠建于1954年，1960年7月5日投產(chǎn)，是蘇聯(lián)最大的鋁合金加工廠，蘇聯(lián)解體后改名為薩馬拉冶金廠，2005年被美國(guó)鋁業(yè)收購(gòu)。上薩爾達(dá)鈦廠（ВСМПО）始建于1933年，是蘇聯(lián)第一個(gè)航空鋁合金冶金廠，二戰(zhàn)期間搬遷至上薩爾達(dá)，是戰(zhàn)時(shí)蘇聯(lián)戰(zhàn)機(jī)鋁材的主要制造商，戰(zhàn)后發(fā)展為蘇聯(lián)最大的航空鈦合金加工廠。蘇聯(lián)建造的這兩臺(tái)巨型機(jī)器，成為其重工業(yè)實(shí)力的象征。這種當(dāng)時(shí)世界最大的巨型機(jī)器，總高34.7米，長(zhǎng)13.6米，寬13.3米，基礎(chǔ)深入地下21.9米，總重20500噸。工作臺(tái)尺寸16米X3.5米，模具空間凈高4.5米，滑塊行程2000mm。1961-1964年，蘇聯(lián)還在烏拉爾重機(jī)廠（Y3TM）、新克拉馬托重機(jī)廠、新西伯利亞重機(jī)廠又各自制造1臺(tái)30000噸模鍛液壓機(jī)。在這期間HKM3還制造了1臺(tái)15000噸模鍛液壓機(jī)。

[size=14.3999996185303px]法國(guó)在二戰(zhàn)期間由于被德國(guó)占領(lǐng)，失去了發(fā)展航空工業(yè)的機(jī)會(huì)。二戰(zhàn)后，法國(guó)于1953年分別在伊索公司和Crcout-Loire公司，建造了兩臺(tái)2萬噸級(jí)模鍛水壓機(jī)，用于制造航空鋁合金鍛件。1976年，法國(guó)奧伯杜瓦（Aubet&Duval）特鋼公司，向?yàn)蹩颂m新克拉馬托重型機(jī)器廠（HKM3），購(gòu)買了一臺(tái)6.5萬噸模鍛水壓機(jī)，用于生產(chǎn)鈦合金模鍛件和航空鋁合金模鍛件。2005年，法國(guó)奧伯杜瓦公司，又從德國(guó)辛北爾康普集團(tuán)（Siempelkamp，1883年成立），訂購(gòu)了一臺(tái)4萬噸級(jí)模鍛液壓機(jī)。但是受限于加工能力，歐洲空中客車公司制造A380大型客機(jī)時(shí)，用的起落架鈦合金構(gòu)件，仍然需要送到俄羅斯的7.5萬噸級(jí)模鍛機(jī)上去加工。A380客機(jī)的兩個(gè)6輪三軸小車式主起落架，承重超過590噸，要求壽命達(dá)到60000個(gè)起落架次；采用Ti-1023鈦合金鍛造，長(zhǎng)度達(dá)4.255米，重達(dá)3210公斤。這是目前世界最重的航空鈦合金模鍛件。

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1952年12月16日，沈陽重型機(jī)器廠試制成功我國(guó)第一臺(tái)5噸蒸汽、空氣兩用鍛錘，用于支援鞍鋼建設(shè)。蒸汽錘全部重量150噸，全高9.5米，最大打擊能力43.8噸米。圖片為1953年第3期《人民畫報(bào)》，建設(shè)中的太原重型機(jī)器廠鍛造車間5噸蒸汽錘。1958年沈陽重型機(jī)器廠，建成我國(guó)第一臺(tái)2500噸級(jí)自由鍛水壓機(jī)，朱德元帥將其稱為國(guó)寶。1961年，江南造船廠和沈陽重型機(jī)器廠，分別建成一臺(tái)12000噸級(jí)自由鍛水壓機(jī)。1973年，第一重型機(jī)器廠建成亞洲最大的30000噸級(jí)模鍛水壓機(jī)，已經(jīng)接近當(dāng)時(shí)世界先進(jìn)水平。二十年時(shí)間，中國(guó)從一個(gè)落后的農(nóng)業(yè)國(guó)，到比肩世界工業(yè)大國(guó)。這就是現(xiàn)在所謂“文革十年浩劫、經(jīng)濟(jì)崩潰”期間取得的驚人成就。

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美國(guó)鋁業(yè)（Alcoa）公司位于俄亥俄州的克利夫蘭工廠，用于制造F-15戰(zhàn)斗機(jī)后機(jī)身發(fā)動(dòng)機(jī)段隔艙框架的鈦合金胚料。這些高強(qiáng)度材料，將在4.5萬噸模鍛壓機(jī)的巨大作用力下，被鍛制成F-15戰(zhàn)機(jī)堅(jiān)固的機(jī)身組件。

5 _: J9 E$ Q$ H# S4 m! ^. V[size=14.3999996185303px]鍛制成型后的鈦合金組件，F(xiàn)-15戰(zhàn)斗機(jī)上的鈦合金部件占整機(jī)重量的27%，每架大概需要3.5噸鈦件。美國(guó)總共制造了約1300架F-15，所需鈦合金模鍛件數(shù)量約4500噸。這些關(guān)系國(guó)家命脈的零部件，絕非用金錢能夠衡量。美國(guó)在軍事工業(yè)上投注的龐大資源，極大推動(dòng)了美國(guó)基礎(chǔ)科學(xué)研究，及整體科研水平和產(chǎn)業(yè)水平的提高。

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1946年，經(jīng)錢學(xué)森的老師馮卡門建議，美國(guó)陸軍航空隊(duì)（1947年才從陸軍脫離，組建美國(guó)空軍部），決定在田納西州塔拉霍馬（橡樹嶺核基地西南174公里），修建自己的航空研發(fā)基地，稱為阿諾德工程發(fā)展中心（Arnold Engineering Development Center，AEDC），以二戰(zhàn)期間領(lǐng)導(dǎo)陸軍航空隊(duì)的阿諾德五星上將命名。該基地占地3000畝，1951年動(dòng)工，1953年完成首次測(cè)試。建有世界上最先進(jìn)、最全面、最大規(guī)模的航空發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)設(shè)備群。分為發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試、風(fēng)洞和馮卡門氣體動(dòng)力學(xué)設(shè)備三個(gè)區(qū)。有全球最大的ASTF高空臺(tái)（試驗(yàn)艙直徑達(dá)8.5米）。該基地的58臺(tái)套世界頂尖的航空發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試設(shè)備，耗資超過50億美元（那是幾十年前的50億美元）。多數(shù)設(shè)備性能居世界第一位。美國(guó)F-22戰(zhàn)斗機(jī)裝備的F-119發(fā)動(dòng)機(jī)，F(xiàn)-35戰(zhàn)斗機(jī)裝備的F-135發(fā)動(dòng)機(jī)，F(xiàn)-15和F-16戰(zhàn)斗機(jī)裝備的F-100發(fā)動(dòng)機(jī)，全部在此進(jìn)行測(cè)試。這里是美國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)和導(dǎo)彈發(fā)動(dòng)機(jī)，能夠保持世界領(lǐng)先地位的發(fā)源地。

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- c- V5 A% o$ b& x; Z3 z2011年， 美國(guó)鋁業(yè)（Alcoa）公司為了承攬F(tuán)-35戰(zhàn)斗機(jī)鈦/鋁合金模鍛件訂單，決定投資1.1億美元，對(duì)俄亥俄州的克利夫蘭工廠，在1955年建成的45000噸模鍛壓機(jī)進(jìn)行翻新。照片為2012年4月27日完成翻新后的樣子。在激光快速成型（3D打�。┘夹g(shù)還不成熟的情況下，這些巨型機(jī)器美國(guó)人至少還要再用幾十年。
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[size=14.3999996185303px]F-35戰(zhàn)斗機(jī)上的鈦合金部件占比超過40%，遠(yuǎn)高于F-15。如果按照制造3000架F-35訂單來算的話，光是鈦合金部件的加工量就超過1.4萬噸。此外還包括大量的鋁合金模鍛部件。簡(jiǎn)單的說：飛機(jī)其實(shí)就是用萬噸模鍛壓機(jī)制造的鈦/鋁合金框架，拼裝成機(jī)體結(jié)構(gòu)，外面包裹鋁合金或復(fù)合材料蒙皮，構(gòu)成主機(jī)體，再塞入發(fā)動(dòng)機(jī)、電子設(shè)備、武器等零配件，最終變成一架能飛起來的飛機(jī)。超音速飛行時(shí)極端的力學(xué)環(huán)境條件，對(duì)航空材料提出了極為苛刻的性能要求和加工條件。世界上能解決這些問題的國(guó)家屈指可數(shù)。

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6 ?  J# q' L4 d( e& E% j安-225戰(zhàn)略運(yùn)輸機(jī)，是蘇聯(lián)時(shí)期烏克蘭安東諾夫航空聯(lián)合體，研制的世界最大的6發(fā)渦扇運(yùn)輸機(jī)。1985年開始設(shè)計(jì)研究，1988年12月21日原型機(jī)首飛，1989年5月13日首次駝著暴風(fēng)雪號(hào)航天飛機(jī)飛行。至今僅生產(chǎn)兩架。該機(jī)長(zhǎng)84米，翼展88.7米，標(biāo)準(zhǔn)載重250噸，最高時(shí)速850公里，航程14000公里。最大起飛重量超過600噸，機(jī)艙可裝載16只集裝箱或四節(jié)地鐵列車車廂。其各項(xiàng)指標(biāo)都超過了空客A380，是目前世界最大的噴氣式飛機(jī)。蘇聯(lián)解體后，烏克蘭無力再制造該機(jī)，第二架原型機(jī)拆為備份零件，供剩下的唯一一架使用。
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李哈維

瞬間感覺中國(guó)鍛造行業(yè)上了檔次。為什么德國(guó)壓機(jī)沒上榜，人家西門子早幾年就造出全世界最大功率的汽輪機(jī)？中國(guó)的機(jī)器是怎么用的��？