5月28日，從上海起飛的國産大(dà)飛機C919在首都機場平穩着陸，首次載客商(shāng)業飛行圓滿成功。

那一(yī)刻，遠在重慶的中(zhōng)鋁集團西南(nán)鋁業（集團）有限責任公司（以下(xià)簡稱西南(nán)鋁）一(yī)片歡騰——C919所用鋁材中(zhōng)，50%以上出自這家企業。

從C919立項開(kāi)始，西南(nán)鋁就承擔了國産大(dà)飛機用鋁材的研制生(shēng)産任務。通過自主創新，他們突破了“從無到有”的難關，并使國産民機鋁材的自主保障率不斷提升。

從零起步 瞄準第三代先進鋁合金

在世界航空發展史上，有“一(yī)代飛機，一(yī)代材料”的說法。

大(dà)型客機被認爲是“現代工(gōng)業皇冠上的明珠”，而材料性能是決定飛機性能的首要因素。要制造國産大(dà)飛機，必須實現材料自主可控。

在制造商(shāng)用飛機的主要材料中(zhōng)，鋁合金材料占比達到65%。其中(zhōng)最主要的國際第三代先進鋁合金——7050鋁合金厚闆，被稱爲“行業内最難鑄造的鋁合金之一(yī)”，此前我(wǒ)國還不能自主生(shēng)産。

“‘7050’廣泛應用于飛機機翼梁、肋、機身框、壁闆等關鍵承力部件的制造，是不可或缺的關鍵性材料。”西南(nán)鋁技術中(zhōng)心副主任工(gōng)程師、項目組長周華告訴科技日報記者，7050鋁合金厚闆的關鍵生(shēng)産技術，一(yī)直被發達國家視爲核心技術秘密，嚴加封鎖，“進口材料不僅價格高達每噸十幾萬元，還時常被國外(wài)限購。”

“沒有任何經驗借鑒，完全從零起步。”頭發花白(bái)的西南(nán)鋁技術中(zhōng)心主任楊榮東憶起當年，依然心潮澎湃。

2005年，西南(nán)鋁與部分(fēn)高校院所組成産學研聯合攻關團隊；同時，企業内部也抽調熔鑄、壓延、鍛造、檢測領域的專業技術人員(yuán)組成項目組。他們從7050鋁合金大(dà)規格鑄錠制備、厚闆軋制、熱處理等方面入手，開(kāi)始了工(gōng)業化制備技術的系統性研究。

“當時大(dà)家都憋着一(yī)股勁，一(yī)定要研制出第三代先進航空鋁合金！”楊榮東說。

百次失敗 打破鑄錠開(kāi)裂“魔咒”

7050鋁合金厚闆強度高、韌度高、耐疲勞、耐損傷，這對原料的純淨度和鑄造技術都是前所未有的考驗。當時，西南(nán)鋁熔鑄廠設備及工(gōng)裝相對落後，“7050”大(dà)規格鑄錠成型是團隊遇到的第一(yī)個“攔路虎”。

“新材料要求強度高，鑄造時第一(yī)個難題就是容易開(kāi)裂。”主管工(gōng)程師陳新民說，那段時間，項目組成員(yuán)從鑄造開(kāi)始就24小(xiǎo)時守在爐邊，等着冶煉後最終成型。

一(yī)般情況下(xià)，細微開(kāi)裂不影響鋁合金使用，民航材料卻不行。後者安全性要求更高，不僅需要通過适航認證，所有型号的材料都必須滿足各項标準，使用周期還要達到15年左右。

“當時最怕聽(tīng)到‘嘭’的一(yī)聲，那是鑄錠開(kāi)裂了。”周華說，起初沒有中(zhōng)試生(shēng)産線，所有試驗都直接在企業的生(shēng)産線上完成，一(yī)爐原料價值四五十萬元，開(kāi)裂就意味着全部報廢。

那段時間，鑄錠開(kāi)裂頻(pín)發，最多時熔鑄廠堆放(fàng)了上千噸的開(kāi)裂鑄錠，損失高達上千萬元。大(dà)家既心疼又(yòu)着急，一(yī)邊壓抑着焦慮情緒，一(yī)邊摸索着調整參數。項目組人員(yuán)幾個月吃住在辦公室，根據崗位分(fēn)工(gōng)，有人不斷計算調整合金的濃度比，有人改進熔爐的溫度、冷卻的方式……

“當時完全感覺不到累，隻想着如何攻克這一(yī)難題。”周華說。

曆經上百次失敗，項目組通過對合金成分(fēn)和比例的不斷優化，終于打破了鑄錠開(kāi)裂的“魔咒”，第一(yī)塊成型鑄錠在2005年12月誕生(shēng)。

從“跟”到“并” 民機鋁材走出國門

解決了鑄錠成型問題，随之而來的另一(yī)大(dà)難題又(yòu)擺在項目組面前。

2008年，項目向縱深推進，相繼試制出合格的60毫米、80毫米厚度厚闆，但在試制100毫米、120毫米、150毫米厚度超厚闆時，産品疲勞性能、高向拉伸性能頻(pín)繁出現不達标的情況。項目研究猶如走進“黑洞”。

“經過反複對樣品全面解剖分(fēn)析，項目組創新性地對材料組織與性能關系提出了新見解。”首席工(gōng)程師、時任技術質量部副主任的王正安說。

此後，項目組在坯料規格、軋制流程、參數調控等方面，經曆了一(yī)次又(yòu)一(yī)次驗證失敗，終于在2009年形成了成熟的工(gōng)藝方案，試制出了合格的超厚闆。

2015年，西南(nán)鋁在突破了大(dà)規格鑄錠制備、強變形軋制、強韌化熱處理及殘餘應力控制等一(yī)系列關鍵技術後，研制出我(wǒ)國最大(dà)截面的7050鋁合金超寬超厚預拉伸闆，建立了7050鋁合金預拉伸闆完整的工(gōng)業化制造技術體(tǐ)系，實現了6.0毫米至203毫米全厚度規格産品的工(gōng)業化生(shēng)産，并在我(wǒ)國航空航天工(gōng)業多個重點型号裝備上獲得規模應用。

2017年起，中(zhōng)鋁集團與中(zhōng)國商(shāng)飛共同梳理出21種關鍵主結構鋁材，并聯合國内優勢團隊開(kāi)展系統攻關；西南(nán)鋁成爲國内首家國産大(dà)飛機用鋁材合格供應商(shāng)，截至目前，已爲C919提供了30個規格、600餘件鋁合金材料。

除了配套國内航空市場，西南(nán)鋁制造的民機鋁材已經走出國門。5月23日，中(zhōng)鋁西南(nán)鋁、波音公司、中(zhōng)航國際在重慶簽署鍛件項目協議，将爲波音787機型提供鍛件。

“和國際先進的鋁材料企業比，我(wǒ)們以前是‘跟跑’，現在到了‘并跑’的階段，争取未來能做到‘領跑’行業。”西南(nán)鋁黨委書(shū)記、董事長黎勇表示，“黨的二十大(dà)提出加快建設制造強國、航天強國，西南(nán)鋁将堅決履行‘排頭兵、主力軍、引領者’的使命擔當，爲服務國家戰略發揮‘頂梁柱’作用！”