首都科技人 | 曲敬龙:高温合金与航空梦想的锻造者

科技   2025-01-28 17:02   北京  
编者按

北京市科协联合北京广播电视台、北京科技记者编辑协会推出“首都科技人”系列宣传,展示马海志等20余名科技工作者及团队在聚焦国家重大需求和“四个面向”时攻坚克难、迎难而上、勇攀高峰的先进事迹和优秀典型。

本期介绍北京钢研高纳科技股份有限公司副总经理、正高级工程师、博士生导师曲敬龙,讲述我国用于先进动力装备的关键材料实现零的突破的故事。

航空工业是人类科技的皇冠。在整个航空工业领域里,航空发动机是基础中的基础,被称为现代工业“皇冠上的明珠”。

这颗明珠的核心,就是高温合金。它可以制造发动机的各种高温承力部件,其中涡轮盘更是被称为“航空发动机的心脏”,是航空发动机先进性的显著标志。

这就是“首都科技人”曲敬龙和团队一直在进行科研攻坚的方向。

21世纪初,曲敬龙投身于高温合金研发领域,当时我国的制造业相对不成熟,不具备很多高端装备和先进材料的制造能力,航空工业更是这样。制造不出先进的高温合金,也就无法制造先进的航空发动机,更不用说拥有自主知识产权的先进飞机。

但此时我国面对的国际形势错综复杂,非常需要生产先进航空发动机的能力,最核心的关键材料,就是能够制造750℃级先进涡轮盘的GH4720Li合金材料,这是国际公认综合性能最好的难变形高温合金之一。

但基础材料的先进制造技术被发达国家严密封锁,靠买是买不来的,只能在没有工艺、没有装备,甚至没有标准的情况下从零开始自行研发。

面对“无米之炊”,曲敬龙和研发团队并没有想过做不做得成,他们自始至终考虑的都是怎么去完成任务。老中青三代科研工作者组成的研发团队,在已有的经验积累下,常年泡在实验室、中试基地和生产现场,通过一点一点的尝试,不断改进生产制造中的各个工艺细节。

无法制造大型钢锭,就适应已有的制造装备,通过各种改进做出直径406毫米的钢锭;没有大吨位精锻机,就在小型精锻机的基础上想尽办法进行试验;合金容易开裂,就找出问题根源,优化成形模具,并研发出一系列保温工艺,保证高温合金均匀冷却……

最终,GH4720Li合金材料用了比发达国家短得多的时间,成功完成研发制造,应用于AES100先进航空发动机。
随着技术的不断迭代和完善,GH4720Li合金及盘锻件已经实现了自主化和稳定大批量生产,成为了我国700℃~750℃级高温合金主干材料,并推广应用到多型先进动力装备。

先进高温合金的突破,标志着我国航空工业走入了新的发展阶段,助力我国自主知识产权的先进航空发动机和国产大飞机从设想走入了现实。

在接下来的日子里,曲敬龙将继续以“材料强国,产业报国”为己任,和北京钢研高纳科技股份有限公司的同事们一起,将我国现代工业制造向更强的方向锻造。

来源:“BRTV创新北京”公众号


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摄影师YIEN

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