近日，由寶雞鈦業(yè)股份有限公司與國機重裝所屬中國重型機械研究院股份公司共同組成的驗收專家組，對雙方合作研發(fā)完成的“鈦合金型材快速脈沖鍛打整形設(shè)備驗證機”項目進(jìn)行驗收。該項目的產(chǎn)品驗收終于得到專家組一致同意，項目終于通過驗收。

目前，寶雞鈦業(yè)股份有限公司與國機重裝所屬中國重型機械研究院股份公司已經(jīng)就工業(yè)機的建設(shè)展開緊密合作，積極推進(jìn)工業(yè)機的開發(fā)研制工作，盡快實現(xiàn)鈦合金型材脈沖鍛打整形的工業(yè)化生產(chǎn)。

中國最大的鈦合金生產(chǎn)及科研基地

寶雞被譽為“中國鈦谷”，作為先進(jìn)結(jié)構(gòu)材料，鈦及鈦合金是寶雞城市的一張“金名片”。2019年，寶雞市先進(jìn)結(jié)構(gòu)材料產(chǎn)業(yè)集群進(jìn)入第一批國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展工程，這讓“中國鈦谷”寶雞有了再次騰飛的機會。

作為國家重要的鈦及鈦合金生產(chǎn)基地，寶雞擁有“中國寶鈦”和“中國鈦谷”兩大國家及國際知名品牌。目前全市聚集了以鈦為主，包括鎳、鎢、鉬、鉭、鈮、鋯、鉿等稀有金屬及其合金的科研、生產(chǎn)、加工、貿(mào)易和流通企業(yè)500余家，其中規(guī)模以上加工類企業(yè)65家，產(chǎn)值過200億元的企業(yè)1家，億元以上的企業(yè)16家，高新技術(shù)企業(yè)27家。主要產(chǎn)品有鈦鑄錠、鈦鍛件、鈦板、鈦棒、鈦絲、鈦管、鈦粉、鈦設(shè)備、鈦復(fù)合材等。

中國鈦谷項目包含寶鈦集團(tuán)鈦產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展建設(shè)項目，建設(shè)年產(chǎn)3萬噸金屬復(fù)合材、1萬噸高品質(zhì)鈦及鈦合金鑄錠、2000噸管材、型材、宇航級寬幅鈦合金板材生產(chǎn)線，建成檢測、檢驗中心及科研中試平臺；鈦及新材料產(chǎn)業(yè)園項目，建成鈦及鈦合金產(chǎn)業(yè)研究院、鈦應(yīng)用孵化中心、環(huán)保處理中心等。而寶雞鈦業(yè)目前已是中國最大的鈦合金生產(chǎn)及科研基地。

鈦合金作用多，但是性價比受限于進(jìn)口價格

鈦合金具有質(zhì)量輕、比強度高、耐腐蝕性好等優(yōu)點，故被廣泛應(yīng)用在汽車工業(yè)中，應(yīng)用鈦合金最多的是汽車發(fā)動機系統(tǒng)。利用鈦合金制造發(fā)動機零件有很多好處。鈦合金的密度低，可以降低運動零件的慣性質(zhì)量，同時鈦氣門彈簧可以增加自由振動，減弱車身的振顫，提高發(fā)動機的轉(zhuǎn)速及輸出功率。

減小運動零件的慣性質(zhì)量，從而使摩擦力減小，提高發(fā)動機的燃油效率。選擇鈦合金可以減輕相關(guān)零件的負(fù)載應(yīng)力，縮小零件的尺寸，從而使發(fā)動機及整車的質(zhì)量減輕。零部件慣性質(zhì)量的降低，使得振動和噪聲減弱，改善發(fā)動機的性能。

另外，鈦合金在其他部件上的應(yīng)用可提高人員的舒適度和汽車的美觀等。在汽車工業(yè)上的應(yīng)用，鈦合金在節(jié)能降耗方面起到了不可估量的作用。

而通過目前市場的情況可以得出，目前阻礙鈦合金普遍應(yīng)用于汽車工業(yè)的最主要原因還是成本過高。無論是金屬最初的冶煉還是后續(xù)的加工，鈦合金的價格都遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他金屬。汽車工業(yè)能夠接受的鈦制零件成本，用連桿鈦材8～13美元／kg，氣閥用鈦材13～20美元／kg，彈簧、發(fā)動機排氣系統(tǒng)及緊固件用鈦材希望在8美元／kg以下。是鋁板材的6～15倍，鋼板材的45～83倍。

寶雞鈦業(yè)歷時3年多，項目成功得來不易

而鈦合金型材生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備——脈沖鍛打整形設(shè)備驗證機，歷時3年多的艱苦努力，其項目組終于攻克并解決了整機設(shè)計集成、主機頭高頻運動、自動連鎖控制、快速均勻加熱、耐熱組合模設(shè)計、送進(jìn)穩(wěn)定性控制、變形方式與質(zhì)量控制等諸多關(guān)鍵技術(shù)與工藝方法；該設(shè)備具有結(jié)構(gòu)簡單、擊打頻率高（≥20次／秒）、運行穩(wěn)定可靠的特點，可滿足小截面鈦合金型材的高頻脈沖鍛打加工變形要求， 從而圓滿完成了合同及技術(shù)協(xié)議的要求，并得到多件典型鈦合金工件鍛打合格樣品。

脈沖鍛打是鈦合金薄壁型材科研生產(chǎn)工藝流程中的關(guān)鍵核心工序之一，是保證鈦合金薄壁型材外觀形狀、尺寸精度和表面質(zhì)量的必備手段。國際上只有極少數(shù)鈦材生產(chǎn)企業(yè)擁有該套設(shè)備并掌握其工藝技術(shù)。我國因缺少脈沖鍛打設(shè)備及其成套工藝技術(shù)，導(dǎo)致宇航用鈦合金薄壁型材只能依賴進(jìn)口。為盡快實現(xiàn)鈦合金薄壁型材的國產(chǎn)化，公司決定與國機重裝所屬中國重型機械研究院股份公司進(jìn)行強強聯(lián)合，組成攻關(guān)項目組，共同推進(jìn)脈沖鍛打設(shè)備的研發(fā)。國機重裝所屬中國重型機械研究院股份公司作為重裝行業(yè)的國家級科研院所，在重型擠壓與鍛造裝備研發(fā)方面具有雄厚的科研實力和一流的人才隊伍，研發(fā)了數(shù)百臺套國內(nèi)首屈一指的新裝備，獲得行業(yè)內(nèi)用戶的稱贊。

打破壟斷，實現(xiàn)國產(chǎn)化里程碑

“鈦合金型材快速脈沖鍛打整形設(shè)備驗證機”項目屬我國企業(yè)首次自主開發(fā)的鈦合金型材整形加工裝備及工藝，具有結(jié)構(gòu)新穎、自動化程度高、效率高、精度高，適用于多品種加工等特點，符合國家安全、節(jié)能、環(huán)保、衛(wèi)生等有關(guān)規(guī)定，為寶雞鈦業(yè)公司鈦合金型材的精密加工平臺的實現(xiàn)創(chuàng)造了先期條件。

該設(shè)備及工藝的成功研制，有利于推動公司打通鈦合金型材全生產(chǎn)流程，拓展新材料新產(chǎn)品的開發(fā)和研制，進(jìn)一步鞏固公司在國內(nèi)鈦加工行業(yè)的地位；也有利于滿足我國航空航天以及國防工業(yè)對小截面鈦合金薄壁型材的急需，實現(xiàn)鈦合金型材進(jìn)口替代，解除我國對國外產(chǎn)品的依賴，打破國外的技術(shù)封鎖和產(chǎn)品壟斷，保證我國航空用鈦合金型材材料供貨。

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