当前位置：首页 > 万州资讯 > 正文

先进材料“领跑者”⑥｜从零起步为C919造出“7050”

发布日期：2025-03-26 16:47 来源：新重庆-重庆日报原创记者夏元

领跑事迹

在C919生产制造过程中，中铝西南铝承担了板材、锻件等10多项关键铝合金材料的研制生产任务，特别是自主研制的“7050铝合金”打破国外技术垄断，为国产大飞机翱翔蓝天提供了“最强支撑”。

上海往返重庆的航线，每天都有一班C919执飞，凡是坐过这款国产大飞机的乘客，都会对其的平稳度、舒适性赞不绝口。

国产大飞机的这些特性与机身材料密切相关，好的材料成型性强，让飞机空间结构设计更加灵活，从而提升乘客的舒适度和货物的装载效率。好的材料还更轻，有助于减少燃油消耗，提高飞机续航能力。

C919机身使用的铝材中，有50%以上出自中铝集团西南铝业（集团）有限责任公司（以下简称中铝西南铝），其中以一款名为“7050铝合金”的产品尤为亮眼，它的强度达500兆帕以上，等同于碳钢的强度，另外耐腐蚀性、可锻性强，主要用于飞机的机翼梁、壁板等关键承力部件。

▲中铝西南铝生产线制造出一大批航空航天用铝材。受访企业供图

然而，研制这款行业领先的“7050铝合金”并非易事。近日，记者走进了中铝西南铝。

关键技术被封锁

从零起步搞研发

在中铝西南铝生产车间，一块块泛银色光泽的金属铝锭十分惹眼。“这些铝锭在加工后，将成为关键的零部件，组成飞机机身。”中铝集团首席工程师周华说，一架大飞机中，铝合金零件占比近七成。

材料性能是决定飞机性能的首要因素，要制造商用飞机，必须得实现材料自主可控，其中铝合金最为关键。铝合金最大特性是质量轻，用它制成的飞机结构件可降低飞机重量和油耗。同时，铝合金还具备强度高、耐腐蚀、可塑性好等特点，因此被广泛应用于航空领域。

在制造大飞机的铝合金材料中，“7050铝合金”最为重要，但“7050铝合金”具有高强度、高韧度、耐疲劳、耐损伤等特性，其制造技术被称为铝合金中的“天花板”。此前，“7050铝合金”关键生产技术一直被西方国家视为核心技术秘密严加封锁，进口价格高昂，还时常被限购。

因此，国产大飞机必须研制自主可控的机身材料。2005年，国产大飞机项目牵头方中国商飞，将包括“7050铝合金”在内的C919铝合金材料配套项目交给国内部分重点铝生产企业进行研发攻关。由于研发难度颇大，中国商飞没有明确项目完成时间，各企业研发进程都是“摸着石头过河”。

接到任务后，中铝西南铝一方面与部分高校院所组成“产学研”联合攻关团队，同时在内部抽调熔铸、压延、锻造等多个领域专业技术人员组成项目团队。“大家都憋着一股劲，一定要研制出这种先进铝合金。”周华说。

屡战屡败、屡败屡战

自建制造技术体系

要触摸铝合金中的“天花板”，中铝西南铝在“7050铝合金”自研路上没少碰壁。

“屡战屡败，屡败屡战。这是我们自研路上的常态。”周华介绍，“7050铝合金”对原材料纯净度和铸造技术的要求都非常高，当时中铝西南铝熔铸厂的设备及工装相对全球同行业有所滞后，大家只能从各种渠道弄来一大堆外文资料“先行消化”。

“啃”完资料，接下来就是上炉试炼，但团队很快便遇到第一头“拦路虎”——铸造开裂。这是铝合金锻造进程中的“通病”，通常情况下细微的开裂不会影响铝合金使用。然而“7050铝合金”作为航空用材，不允许存在瑕疵。

每次铸造时，周华和团队成员们都要守在炉边，一守就是10多个小时。“每当听到‘嘭’的一声，我们心里都一声叹息，又开裂了，就像遇到过不了的‘魔咒’。”每报废一炉材料，就意味着前期研发心血和资金“打水漂”，大家又心急又心疼，不过试验还得继续进行下去。

在接下来成百上千次试验中，大家反复倒推、论证、改进，不断调整合金配比、改进熔炉温度……最终第一块“7050铝合金”铸锭在2005年12月成型，标志着我国铝生产企业在该领域实现“零的突破”。

此后，中铝西南铝研发团队接连突破了大规格铸锭制备、强变形轧制等关键技术课题，朝着研制“7050铝合金”超宽超厚预拉伸板的目标迈进。

民航客机要求绝对安全，因此研发团队对“7050铝合金”进行了上万个小时的“破坏实验”。“破坏实验”不仅是对产品进行重力、压力、耐力等静态测试，还要进行高温、高原、严寒、溅水等多类环境测试。2008年，中铝西南铝终于接连试制出多个厚度标准的“7050铝合金”厚板。然而，在试制其他厚度标准时，又出现产品疲劳性能、高向拉伸性能不达标等问题。

中铝西南铝技术质量部负责人王正安介绍，随后项目团队围绕坯料规格、轧制流程、参数调控等多方面进行攻关，终于在2009年形成成熟的工艺方案，试制出合格的“7050铝合金”超厚板。

这种“屡战屡败、屡败屡战”的状态一直持续到2015年。中铝西南铝接连突破大规格铸锭制备、强变形轧制等一系列关键技术，研制出国内全行业最大截面的“7050铝合金”超宽超厚预拉伸板，建立起“7050铝合金”预拉伸板完整的工业化制造技术体系，实现全厚度规格产品的工业化生产。

打破国外技术垄断

锤炼出过硬研发队伍

2018年4月11日，中国商飞正式向中铝西南铝颁发“7050铝合金”厚板工程批准证书，标志着“重庆造”的“7050铝合金”通过适航鉴定，进入C919飞机合格产品目录，中铝西南铝由此成为国内首个配套国产大飞机材料供给的铝企供应商。

“这是对企业材料研发和创新能力的最大认可，对于推动航空铝材国产化进程具有深远战略意义。”中铝西南铝党委书记、董事长黎勇说，中铝西南铝生产的“7050铝合金”预拉伸厚板打破国外技术垄断，促使市场上同类产品进口价格下降一半以上。截至目前，中铝西南铝累计为国产大飞机C919提供各类高性能铝合金材料上千件。

在“7050铝合金”项目攻关进程中，中铝西南铝研发团队也磨砺出过硬研发实力。

赴九天，踏苍穹。近年我国发射的“神舟”载人飞船及“长征”运载火箭上，都有“重庆造”关键铝材为它们“壮筋骨、披铠甲”。“有了‘7050铝合金’研发经验，我们对于其他产品研发充满信心。”中铝西南铝锻造工程师唐玉婷说。

此前用于“梦天”实验舱发射的“长征五号B遥四”运载火箭，其低温燃料贮箱箱体所用的铝合金是超大规格板，不仅构件尺寸大，材料综合性能和质量要求也很高，生产难度很大。对此中铝西南铝成立专项研发团队，围绕该合金的熔铸、轧制及配套热处理等工艺开展研制。最终，产品质量超过同类进口产品并打破国外技术垄断，确保“长五”大火箭研制生产，为我国空间站实验舱发射提供了坚实保障。

通过加快技术创新，中铝西南铝在航空航天用高性能铝合金薄板、厚板等多个产品领域形成领先优势，近年接连取得多个国外航空企业配套认证资质，带动一大批“重庆造”铝制产品“走出国门”。

“对标全球先进铝材料企业，我们以前是‘跟跑’，现在是‘并跑’，未来要争取做到‘领跑’。”黎勇说，目前中铝西南铝正持续加强技术研发，紧盯航空航天用铝材高强高韧、耐损伤、抗疲劳等新发展方向，开展更高强度、更高韧性、更高耐蚀性的第三代航空用铝合金研制项目。同时，中铝西南铝还在探索铝合金与其他材料的复合应用，在新能源汽车、轨道交通等多个领域，充分发挥铝合金的轻质、高强、耐腐蚀等特点优势，进一步拓展新的应用领域。

相关报道：

来源：新重庆-重庆日报

编辑：蔡杨主编：曾立审核：周雨

先进材料“领跑者”⑥｜从零起步 为C919造出“7050”

先进材料“领跑者”⑥｜从零起步为C919造出“7050”