中科院助力國產發動機，渦輪葉片報廢率從9成暴降到1成！

　　中國航空發動機歷來有幾個不解之謎，比如國產發動機就比類似的進口發動機貴很多，太行發動機一臺賣4000多萬人民幣，而進口俄羅斯AL-31發動機一臺才3000萬人民幣，爲啥指標差不多，我們價格卻比進口貨貴這麼多？難道工人工資太高？從實際調查來看，航空發動機製造廠員工一個月就是幾千塊，極少上萬。

　　最近，中科院金屬所瀋陽分院的一篇論文爲我們揭開了謎底，這一篇文章題目叫做：航空發動機單晶高溫合金葉片典型鑄造缺陷的全流程控制技術及應用。

　　國產太行發動機價格比進口發動機昂貴

　　其中主要成就爲：

　　複雜冷卻結構空心單晶葉片製備是困擾我國先進航空發動機裝機和定型的主要技術瓶頸之一。本項目針對單晶高溫合金葉片製備過程中出現的雜晶、小角晶界、取向偏離、再結晶和型殼反應等缺陷開展了全流程控制技術研究。

　　首先基於晶粒和枝晶競爭生長理論，提出了螺旋選晶器起始段和螺旋段的優選結構和優化工藝，將晶體取向偏離超標的廢品率從大於20%降低到小於1%。採用了在雜晶形成區預置晶核、主動控制該區域局部散熱條件以及抽拉速度等雜晶缺陷控制方法，使單晶葉片雜晶廢品率從大於90%降低到小於10%。闡明瞭小角晶界的形成機理是以枝晶偏轉方式形成，提出了通過控制單晶晶體取向偏離度減少小角晶界的新思路，將小角晶界的形成頻率從大於90%降低到小於30%。

　　看着不起眼的渦輪葉片，確實航空發動機最值錢也最難製造的零件

　　研究了再結晶對單晶高溫合金蠕變性能的影響；提出了減少單晶高溫合金葉片再結晶的方法，將單晶葉片再結晶廢品率從大於60%降到5%以下。提出了多項工程上行之有效的缺陷控制措施，發展了一套從模具設計到鑄件檢驗的單晶葉片全流程控制技術，不僅成功解決了我國多種單晶葉片從無到有的問題，還將實心單晶葉片的合格率從小於20%提高到75%以上，複雜空心單晶葉片的合格率從小於10%提高到50%以上，極大地促進了我國單晶葉片鑄造技術的進步，爲我國多個新型航空發動機的研製提供了葉片保障。

　　以上內容可以看出，中國渦輪單晶葉片合格率長期低下，不到1成，外加加工過程報廢，實際上就是100個零件合格3-5的水平，報廢率如此之高，難怪發動機價格昂貴，而且產能嚴重不足，即使非常努力的加班加點，幹出來的零件大部分都是廢品，所以工人收入普遍不高。

　　殲11B價格昂貴的原因就是：發動機太貴，碳纖維用太多

　　從某些資料來看，美國發動機廠家，渦輪葉片報廢率不到一半，這是一個非常驚人的數據，中國發動機行業從渦噴7，渦噴13時代就延續了高達9成的報廢率，確實不堪重負，因爲渦噴葉片向來是極其昂貴的高溫金屬製造的，而且金屬非常硬，極其難加工，一點點啃，而且精度非常高，經常達到0.01毫米，一不小心就報廢，現在先進發動機渦輪葉片經常要加入比黃金還貴的徠等極稀有金屬，而且加的越多，渦輪性能越高，而中國幾乎沒有錸礦，經常被控制礦山的歐美公司卡脖子。

　　最初最終想出的招數就是，用稀土大量出口和外國換極少量的錸，相互卡脖子變成相互鬆手喘口氣，最近傳來好消息，陝西發現100多噸的錸礦，中國發動機終於又躲過一劫！