在我國“探月”“探火”等重大工程突破進(jìn)程中，長征五號系列運(yùn)載火箭功不可沒。應(yīng)用“一種用于易氧化金屬的熔模精密鑄造型殼的制備方法”專利技術(shù)研制的火箭氫氧發(fā)動機(jī)渦輪泵殼體等成套關(guān)鍵部件，為長征五號系列火箭的每一次成功發(fā)射保駕護(hù)航。8月9日，沈陽鑄造研究所有限公司（以下簡稱為“沈陽鑄造所”）董事長、教授級高級工程師謝華生介紹了這項(xiàng)第二十二屆中國專利優(yōu)秀獎獲獎專利的技術(shù)優(yōu)勢與應(yīng)用領(lǐng)域。

　　破解易氧化金屬鑄造世界性難題

　　在航空航天領(lǐng)域，有一種說法是“一克值千金”，形象說明了航空航天裝備的輕質(zhì)化需求。鈦合金的出現(xiàn)，以其輕質(zhì)、高比強(qiáng)度、高耐腐蝕性等特點(diǎn)，為航空航天、武器裝備、艦船等領(lǐng)域的裝備研發(fā)提供了全新的解決方案。謝華生說：“我國航空航天、海洋等重點(diǎn)領(lǐng)域重大工程及重點(diǎn)型號的不斷立項(xiàng)實(shí)施，對高品質(zhì)、大型復(fù)雜薄壁鈦合金鑄件的需求既迫切又嚴(yán)苛。但大型化、高薄壁占比、復(fù)雜整體結(jié)構(gòu)鑄件在制備中存在著一些固有困難和缺陷，尤其是尺寸精度難以控制，這曾經(jīng)是一個世界性的難題，嚴(yán)重制約著新一代裝備的研制。”

　　液態(tài)鈦幾乎可以和一切物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，因此在澆注成形過程中，不可避免地與熔模精密鑄造型殼發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而在鈦合金鑄件表面形成污染層，并易產(chǎn)生表面微裂紋等缺陷。沈陽鑄造所精密鑄造技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)十余年，

　　開發(fā)了復(fù)合釔稀土耐火材料和中性粘結(jié)劑用于制備陶瓷鑄型，有效解決了酸性粘結(jié)劑的回溶及型殼化學(xué)穩(wěn)定性差的問題，降低了制殼成本，縮短了20%以上的制殼周期。同時，研發(fā)團(tuán)隊(duì)專研鑄型粉料形貌及粒度分布微觀控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了粒度級配，大幅提升了型殼的致密性和耐沖擊性，極大改善了鑄件的表面質(zhì)量。“一種用于易氧化金屬的熔模精密鑄造型殼的制備方法”專利技術(shù)橫空出世，打破了鈦合金、鋯合金等易氧化金屬難以制備大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)鑄件的困局。

　　獲獎專利形成了一整套高質(zhì)量復(fù)雜易氧化金屬精密鑄造技術(shù)，研制出一系列優(yōu)質(zhì)鑄件產(chǎn)品。在大型、復(fù)雜、薄壁、高性能易氧化金屬鑄造成形的技術(shù)創(chuàng)新、工藝優(yōu)化、質(zhì)量控制等方面，沈陽鑄造所積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)和行業(yè)領(lǐng)先的技術(shù)實(shí)力。“這項(xiàng)專利技術(shù)實(shí)現(xiàn)了我國鈦合金精密成形技術(shù)的升級迭代，促進(jìn)了我國鑄造技術(shù)的進(jìn)步。已有數(shù)百種、數(shù)萬件高質(zhì)量、高性能、高穩(wěn)定性的鈦合金鑄件成功應(yīng)用于大運(yùn)載火箭發(fā)動機(jī)、探月工程、空間站建設(shè)、火星探測等重大工程和尖端裝備中，極大推動了我國裝備制造業(yè)的發(fā)展。以該專利作為核心技術(shù)的大型復(fù)雜高性能鑄造鈦合金精密成形技術(shù)成果，經(jīng)專業(yè)機(jī)構(gòu)組織鑒定，達(dá)到了國際領(lǐng)先水平。”謝華生說。

　　持續(xù)引領(lǐng)精密鑄造行業(yè)技術(shù)進(jìn)步

　　沈陽鑄造所擁有高端裝備輕合金鑄造技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，是國內(nèi)最早開展鈦合金鑄造工藝研究的科研院所。在高端裝備鈦合金精密鑄造技術(shù)研究方向上，沈陽鑄造所打造了一支近百人的科研團(tuán)隊(duì)，先后承擔(dān)了國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等近百項(xiàng)研究課題。該所建成了國際上最大的真空鈦合金鑄造爐，其離心盤直徑達(dá)到4米，整體澆注成形的鈦合金鑄件最大尺寸達(dá)到2.7米以上。許多尖端裝備上的大型鈦合金零件，無法通過鍛造等其他工藝完成，利用真空鈦合金鑄造爐可整體鑄造成形。

　　沈陽鑄造所始終秉承“推進(jìn)科技創(chuàng)新，知識產(chǎn)權(quán)先行”理念。2017年，沈陽鑄造所在這項(xiàng)專利基礎(chǔ)上，先后布局了6件相關(guān)外圍專利，有效構(gòu)筑起覆蓋該技術(shù)領(lǐng)域的“專利池”，不但形成了專利保護(hù)，還突破了競爭對手的技術(shù)壟斷。此次獲獎，已是該所歷史上第七次榮獲中國專利獎。

　　“作為國家級鑄造技術(shù)專業(yè)研究機(jī)構(gòu)，沈陽鑄造所集研發(fā)、制造、技術(shù)服務(wù)于一體，面向國家重大需求和行業(yè)共性問題，致力于解決我國輕合金鑄造材料及成形技術(shù)的瓶頸問題。沈陽鑄造所矢志不渝追求技術(shù)進(jìn)步，目前走在了高端裝備鈦合金精密鑄造行業(yè)的前列。未來，沈陽鑄造所不會停下創(chuàng)新腳步，有信心繼續(xù)引領(lǐng)精密鑄造行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。”謝華生說。

　　沈陽日報(bào)、沈報(bào)全媒體記者 岳雨