大型模鍛液壓機(jī)一直是象征工業(yè)實(shí)力的國寶級(jí)戰(zhàn)略裝備,至今,世界上擁有40000噸級(jí)以上模鍛壓機(jī)的國家也只有美國、俄國、法國和中國。今天,小編帶你從17世紀(jì)開始,重走一遍世界模鍛壓機(jī)的歷史路程。 1653年 提起模鍛壓機(jī),我們不能不提一個(gè)叫帕斯卡的法國物理學(xué)家,話說某天他提了一個(gè)破舊漏水的木桶,然后就寫了篇論文幫人們找到了突破人類力量極限的方法。
由于液體的流動(dòng)性,封閉容器中的靜止流體的某一部分發(fā)生的壓強(qiáng)變化,將大小不變地向各個(gè)方向傳遞。——帕斯卡原理 簡單地說,就是在水力系統(tǒng)中的一個(gè)活塞上施加一定的壓強(qiáng),必將在另一個(gè)活塞上產(chǎn)生相同的壓強(qiáng)增量。如果第二個(gè)活塞的面積是第一個(gè)活塞的面積的10倍,那么作用于第二個(gè)活塞上的力將增大為第一個(gè)活塞的10倍,而兩個(gè)活塞上的壓強(qiáng)仍然相等,舉個(gè)例子,千斤頂就是用的這個(gè)原理。
后來人們就用這個(gè)“力量倍增器”的原理制成了第一臺(tái)水壓機(jī)。看到這里,是不是覺得帕斯卡這三個(gè)字有點(diǎn)熟悉?沒錯(cuò),壓強(qiáng)的那個(gè)帕斯卡就是用的他的名字。當(dāng)然,如果你被概率論虐過,那也有他一份貢獻(xiàn)。 1795年 142年后,也就是乾隆皇帝退位那一年,來自英國的工程師布拉默踩在帕斯卡的肩膀上,制成了第一臺(tái)實(shí)用的水壓機(jī)。
(圖為英國謝菲爾德凱勒姆島博物館,展示布拉默水壓機(jī)模型) 這也是三梁四柱式自由鍛造水壓機(jī)發(fā)展的起點(diǎn),同年他便獲得了第2045號(hào)水壓機(jī)專利。發(fā)現(xiàn)重點(diǎn)沒?這個(gè)故事告訴我們專利在18世紀(jì)就已經(jīng)很重要了! 1861年 隨著鐵路蒸汽機(jī)、機(jī)械制造等領(lǐng)域的需求,1830年以后一些小型水壓機(jī)開始應(yīng)用于金屬鍛造領(lǐng)域。同一時(shí)期,以蒸汽為動(dòng)力的落重蒸汽錘也獲得了發(fā)展。這個(gè)時(shí)期,法國有個(gè)克魯索鑄造廠,在另一位英國工程師史密斯的幫助下走上了批量生產(chǎn)蒸汽錘的道路。
隨后德國軍火巨頭克虜伯迅速加入戰(zhàn)斗,二者的競爭可謂真實(shí)版的你追我趕,當(dāng)然也刺激著蒸汽錘的噸位不斷提升,直到1861年,克虜伯公司制造出一臺(tái)50噸級(jí)的蒸汽錘。此后,這臺(tái)安裝在埃森工廠的“Fritz”蒸汽錘保持了16年的世界紀(jì)錄。 1877年 話說來自法國的克魯索選手不甘落后,終于在1877年推出了世界上最大的100噸超級(jí)蒸汽錘,接著滿懷喜悅地做成模型,在巴黎萬國博覽會(huì)上好生地炫耀了一番。
(圖為巴黎世博會(huì)展出的蒸汽錘模型) 這是當(dāng)時(shí)世界上最先進(jìn)的鍛機(jī),包括機(jī)架、鍛砧、鍛錘、汽缸、閥門等部件,可鍛120噸的巨型鋼錠,由此克魯索也成為當(dāng)時(shí)世界上鍛造能力最強(qiáng)的企業(yè)。法國那座著名的埃菲爾鐵塔,所有鋼鐵制件都是由克魯索工廠制造的。 1893年 這一年,美國選手登場了。美國伯利恒鋼鐵公司歷時(shí)4年建成投產(chǎn)了美國第一個(gè)重型鍛造廠,這里也裝備了世界第一臺(tái)萬噸級(jí)的自由鍛造水壓機(jī)。
(圖為世界第一臺(tái)萬噸級(jí)自由鍛水壓機(jī)) 說起來,伯利恒1891年買了克魯索專利后,造出了一臺(tái)125噸的蒸汽錘,滿懷喜悅地做成了模型,去哥倫比亞世界博覽會(huì)展示了一番。是不是感覺這個(gè)情景在哪看過?沒錯(cuò),剛剛法國的克魯索也是這個(gè)流程。 1934年 20世紀(jì)初,隨著重型機(jī)械設(shè)備的發(fā)展,水壓機(jī)的噸位迅速提高。在1905年首次出現(xiàn)以油為工作介質(zhì)的油壓機(jī),性能得到進(jìn)一步改善。 1934年,蘇聯(lián)在新克拉瑪托爾斯克重型機(jī)械廠(NKMZ)建成了第一臺(tái)10000噸的水壓機(jī)。同年,德國研制成功7000噸模鍛液壓機(jī)。此后,德國在1944年前相繼制造了30000噸模鍛水壓機(jī)1臺(tái)、15000噸模鍛水壓機(jī)3臺(tái)。 1945年 二戰(zhàn)結(jié)束后,美、蘇兩國開始意識(shí)到大型模鍛壓機(jī)的重要性,于是二者確認(rèn)過眼神后,一拍即合地以戰(zhàn)爭賠償?shù)睦碛刹鹱吡说聡?臺(tái)模鍛液壓機(jī),美國拆走2臺(tái)15000噸模鍛液壓機(jī),蘇聯(lián)拆走15000噸及30000噸模鍛液壓機(jī)各1臺(tái)。 這些設(shè)備也成為美、蘇兩國制造超大型模鍛壓機(jī)的技術(shù)基礎(chǔ)。這里再提一句,1947年,國民黨政府也是用戰(zhàn)爭賠償?shù)睦碛蓮娜毡静鸹?臺(tái)1000-3000噸級(jí)的水壓機(jī)。 1955年 1950年,開始實(shí)施“空軍重型壓機(jī)計(jì)劃(The Air Force Heavy Press Program)”計(jì)劃的美國,決定由聯(lián)邦政府出資建造兩臺(tái)世界最大的45000噸和兩臺(tái)31500噸模鍛壓機(jī),這個(gè)贊助商就是2018年被特朗普發(fā)行政令要求關(guān)門的那個(gè)聯(lián)邦政府。
(圖為1955年美國建造的2臺(tái)45000噸模鍛壓力機(jī)) 1955年,美國梅斯塔(MESTA)重型機(jī)器廠為美國鋁業(yè)(Alcoa)建造了1臺(tái)45000噸模鍛壓機(jī)和1臺(tái)31500噸模鍛壓機(jī)。同年,美國勞威公司也為威曼高登建成了1臺(tái)45000噸模鍛壓機(jī)和1臺(tái)31500噸模鍛壓機(jī)。這4臺(tái)大型模鍛壓機(jī)為美國后來稱霸世界航空工業(yè)奠定了雄厚的基礎(chǔ)。 1956年 這個(gè)時(shí)候捷克斯洛伐克還是以共和國的形式存在的,還沒有解體為兩個(gè)獨(dú)立的國家,1956年,他們成功地在SKODA廠投產(chǎn)了1臺(tái)12000噸的模鍛液壓機(jī)。后來我國大躍進(jìn)時(shí)期,為促進(jìn)重工業(yè)發(fā)展,從捷克斯洛伐克進(jìn)口了1臺(tái)12000噸的自由鍛造水壓機(jī),安裝在當(dāng)時(shí)還在籌建中的德陽第二重型機(jī)械廠。 1964年 自1957年起,至1964年止,蘇聯(lián)為發(fā)展航空航天工業(yè),先后建造了6臺(tái)萬噸級(jí)以上的模鍛液壓機(jī),其中包括2臺(tái)當(dāng)時(shí)世界最大的75000噸級(jí)的模鍛液壓機(jī)、3臺(tái)30000噸級(jí)的模鍛液壓機(jī)和1臺(tái)15000噸級(jí)的模鍛液壓機(jī),這6臺(tái)的主要建造商是新克拉馬托重型機(jī)器廠(HKM3)、烏拉爾重機(jī)廠(Y3TM)和新西伯利亞重機(jī)廠。
(圖為新克拉馬托重型機(jī)器廠75000噸級(jí)模鍛壓機(jī)) 1967年 由英國喀麥隆鋼鐵公司建造的30000噸多向模鍛液壓機(jī)投產(chǎn)。也是這一年,中國第一重型機(jī)器廠成功建成亞洲最大的30000噸級(jí)模鍛水壓機(jī)。
(圖為中國一重亞洲最大30000噸級(jí)模鍛水壓機(jī)) 1970年,30000噸級(jí)模鍛水壓機(jī)和12500噸臥式擠壓機(jī),開始在西南鋁加工廠(冶金部112廠)安裝。1973年9月,西南鋁加工廠30000噸模鍛水壓機(jī)第三次試車成功,擠模壓車間全部建成投產(chǎn)。 1976年 話說法國在二戰(zhàn)期間被德國占領(lǐng),失去了航空工業(yè)發(fā)展的機(jī)會(huì),雖然在1953年建造了2臺(tái)20000噸級(jí)的模鍛液壓機(jī),但卻一直沒有超過40000噸的大型模鍛壓機(jī)。
(圖為法國奧伯杜瓦特鋼公司購買的65000噸模鍛水壓機(jī)) 直到1976年,法國奧伯杜瓦(Aubet&Duval)特鋼公司,向新克拉馬托重型機(jī)器廠(HKM3),購買了一臺(tái)6.5萬噸模鍛水壓機(jī),用于生產(chǎn)鈦合金模鍛件和航空鋁合金模鍛件。 2005年 接下來的近30年,大家還是比較和諧的,沒有什么太大的變動(dòng)。一直到2005年,法國奧伯杜瓦公司,是的,還是他們,從德國辛北爾康普集團(tuán)(Siempelkamp)訂購了一臺(tái)40000噸級(jí)的模鍛液壓機(jī)。
(圖為法國40000噸級(jí)模鍛液壓機(jī)工作現(xiàn)場) 也是這一年,美國鋁業(yè)收購了俄國薩馬拉冶金廠的75000噸級(jí)模鍛液壓機(jī),解釋一下,這個(gè)薩馬拉冶金廠就是蘇聯(lián)解體前的古比雪夫鋁廠。 2011年 其實(shí)早在2001年,美國加州舒爾茨鋼廠就成功建造了1臺(tái)40000噸級(jí)的模鍛壓機(jī)。然而這并不能滿足快速發(fā)展的美國航空工業(yè)。
(圖為美國鋁業(yè)翻新的45000噸模鍛壓機(jī)) 2011年,美國鋁業(yè)(Alcoa)公司為了承攬F(tuán)-35戰(zhàn)斗機(jī)鈦/鋁合金模鍛件訂單,投資1.1億美元翻新1955年在俄亥俄州克利夫蘭工廠建成的45000噸模鍛壓機(jī)。 2012年 接著說說我們國家,我國自打1973年投產(chǎn)第1臺(tái)30000噸級(jí)的模鍛壓機(jī)后,停滯了將近40年,直到2010年前后爆發(fā)式地研制了多臺(tái)大型壓機(jī),僅2012年建成的就有30000噸(昆侖重工)、40000噸(三角航空)、80000噸(德陽二重)模鍛壓機(jī)各一臺(tái)。
(圖為全球最大80000噸級(jí)模鍛液壓機(jī)) 2013年,德陽二重這臺(tái)我國自主研制的世界最大的模鍛液壓機(jī)投產(chǎn),實(shí)現(xiàn)了我國鍛造產(chǎn)品從高端向頂級(jí)的跨越,關(guān)鍵大型鍛件受制于國外的時(shí)代徹底結(jié)束。2018年,C919大飛機(jī)的最大、最復(fù)雜的關(guān)鍵承力鍛件——主起外筒實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化,就是這臺(tái)80000噸級(jí)的模鍛液壓機(jī)完成的。 2018年 位于美國洛杉磯市的韋伯金屬公司(Weber Metals)在2015年向德國西馬克集團(tuán)梅爾公司訂購了1臺(tái)60000噸級(jí)540MN下拉式液壓模鍛機(jī),2018年安裝完成后,在年底向外公布了這個(gè)大工程的安裝過程,可見美國依然為爭奪未來航空航天等領(lǐng)域的領(lǐng)先做著努力。
(圖為韋伯金屬公司60000噸級(jí)模鍛液壓機(jī)) 縱觀歷史,模鍛壓機(jī)的發(fā)展幾乎可以算是重工業(yè)發(fā)展的縮影,這個(gè)世界上每天都有數(shù)以萬計(jì)的人們努力推動(dòng)著它的發(fā)展壯大。未來可期,在此向所有曾經(jīng)奮斗過、正在奮斗著、將來要奮斗的人們致敬! (由于精力有限,小編只挑選了具有代表性的事件集成了簡史,歡迎大家留言區(qū)補(bǔ)全。) 資料參考:鋼構(gòu)網(wǎng)、百度百科、金鋤頭文庫 |
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