全球仅3国能造俄罗斯拒绝中方请求我国一怒之下冲至世界领先
1958年5月22日,一封信送到了中国的最高领导层,信的作者是沈鸿,煤炭工业部的副部长。信中提到了一件事:建议中国自主研发万吨级水压机。那个时候,全球只有19台万吨级水压机,而苏联明确表示,他们不会向中国出售6000吨以上的水压机。沈鸿的这封信,最终改变了中国工业的发展轨迹。
在上世纪50年代,如果想要制造飞机、军舰等关键装备,就必须具备大型锻件生产能力。像飞机的起落架、军舰的传动轴、电站的核心转子、甚至核装置的支撑结构,都需要用到大型锻件。而要制造这些巨型部件,必须依赖万吨级水压机,这是唯一能够承受如此大压力的设备。如果没有这台机器,中国就只能依赖其他国家,无法在关键领域保持独立自主。
然而,那个时候,美国、苏联和德国都有自己的万吨级水压机,而中国最大的水压机只有6000吨,根本无法满足需求。1957年,中国曾尝试从苏联购买,但是直接被拒绝了。而且,苏联不仅禁止出售6000吨以上的水压机,还试图通过出售现成的锻件来掌控中国工业的底细。通过这些锻件,苏联可以清楚知道中国未来将制造哪些飞机和军舰,甚至可以更好地对中国进行控制。
实际上,早在1954年,沈鸿就曾到苏联考察,已经意识到:如果不自力更生,根本无法打破对外依赖的局面。为了突破这一瓶颈,沈鸿提出了一个大胆的想法:中国必须自己研发万吨级水压机。
但是,研发万吨级水压机并非易事。这台机器的重量达到3000多吨,而当时中国连900吨的钢锭都无法铸造出来,根本无法制造如此庞大的设备。那时候,中国该如何解决这个难题呢?这就要提到沈鸿,一个被称为“技术铁人”的人物。
沈鸿虽然只上过几年小学,但他非常热衷机械技术,常常自己琢磨各种零件。没过多久,他就用自己当学徒时积攒的积蓄,开了一家锁厂,并凭借独特的工艺做出了既好又耐用的锁。抗战爆发后,他带着几名工人和机器辗转到了延安,成为了兵工总工程师。在战后,材料短缺的情况下,他凭借聪明才智找到了替代品,成功制造了许多急需的武器,最终还获得了“无限忠诚”的劳模称号,成为大家眼中的“技术铁人”。
1958年,面对万吨级水压机的研发难题,沈鸿主动写信提出要自主研发,并且立下军令状:1到1年半的时间内完成,并保证能使用十年。令沈鸿没有想到的是,信一发出去,上海市委当即批准了这个提案,并且承诺全力支持:“要厂房给厂房,要人手调人手,要材料优先供,通通开绿灯。”
于是,研发工作在江南造船厂启动。沈鸿担任总设计师,清华大学的林宗棠负责理论工作,经验丰富的徐希文负责技术组,三人组成了核心研发团队。然而,实际研发过程中,他们却遇到了“三无开局”:没有现成资料、没有制造经验、甚至连必要的配套设备都没有。
为了研发万吨水压机,团队只能四处“扫厂”,乘坐绿皮火车,走遍全国所有有水压机的工厂,观察设备结构、记下数据,甚至向工人请教操作细节。由于没有专业的建模工具,沈鸿便用纸片、木板和竹竿做模型,前后画了15个方案,淘汰了14个,最终确定了最可行的方案。
在研发过程中,立柱的制造成了最大的难题。立柱高达18米、重达80吨,但当时国内根本无法铸造出如此庞大的整段钢锭。经过深思熟虑,沈鸿做出了一个决定:将整台机器的重量从3000吨减少到2200吨,并将高度降低4米。这样不仅能节省材料,还能节省能源,后期加工也变得更为方便。
立柱问题解决后,接下来便是电渣焊接的挑战。电渣焊需要将8段铸钢筒体拼接起来,焊接时焊缝的厚度最多只能达到600毫米。苏联专家看到这一技术后,不屑一顾地说:“这么复杂的工序,你们是学不会的。”他们试图通过这种话语让沈鸿的团队放弃,但这反而激起了大家的斗志。
为了完成焊接,沈鸿安排了1200吨的零件进行练习,焊坏了就拆掉重新做,熬夜调整焊接参数。几个月的努力后,他们终于使得焊接的焊缝性能达到了钢材本身的标准,并成功控制了变形。
1962年6月22日,在上海闵行的厂房里,这台1.2万吨水压机第一次试压锻造成功。它比美国和苏联的同类设备还要轻了800吨,而令人惊讶的是,这台水压机一用了就是60年,至今还在正常工作。
通过这台水压机,中国解决了在大型锻件制造方面长期面临的“卡脖子”问题。随着工业需求的不断升级,中国又逐步制造出了12500吨、15000吨,直到16000吨的水压机。
但就在中国以为军工发展将因此突飞猛进时,新的难题出现了——“大飞机研发卡了脖子”。上世纪80年代,我国的运-10飞机试飞了170多个小时,最后却因为缺少“整体模锻大梁”而停飞。这种大梁需要承受巨大的压力,必须依赖巨型模锻压机制造。
当时,国际上只有美国、俄罗斯和法国拥有4万吨级以上的模锻压机,俄罗斯的7.5万吨的设备更是全球最大的。尽管中国有意向从俄罗斯购买,但他们再次拒绝了中国。
在几次求购无果后,为了支持大飞机的研发,中国决定重启“大飞机专项”,并最终将这个任务交给了中国二重公司。自70年代末以来,二重公司已经开始对这一项目进行论证,历时10年,五年做调研,五年进行设备制造,确保每一环节都没有差错。
经过不断努力,中国成功研发出了世界上最大的8万吨级模锻压机。这台设备地上部分高27米,地下部分埋深15米,总高42米,几乎达到13层楼的高度。它的总重达到2.2万吨,其中重达450吨的零件就有68个,这个重量相当于300多辆家用轿车。此设备的所有参数在全球都是第一。
2012年4月1日,这台压机在德阳厂房进行热负荷试车,首次就成功了。2013年4月10日,它正式投入生产,第一个起落架锻件在仅3分半钟内就被压制成功,大大提高了生产效率。
这台压机能在0到8万吨之间自由调节压力,最大模锻力甚至可以达到10万吨,超过了俄罗斯7.5万吨的世界纪录。而且,这台压机能够实现“一次成型”,不需要像过去那样反复加热锻打,从而提升了金属的强度和韧性,使得零件更加安全可靠。
有了这台压机,国产大飞机C919的制造迎来了突破,机身70%的航空模锻件,包括起落架、大梁和发动机盘轴,都是由它制造的。此外,中国的模锻技术也开始被德国利勃海尔、法国赛峰等国际巨头认可,成为了它们的合格供应商。
从最初依赖6000吨压机,到自主研发出1.2万吨、再到如今的8万吨压机,中国在高端制造领域实现了“追赶—并跑—领跑”的跨越式发展。未来,中国还在规划10万吨和16万吨的压机,旨在持续扩大领先优势,确保在高端制造领域再也不被人“卡脖子”。
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