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中国工业发展的技术难题有哪些
2022-05-19 15:58:57 分类:陌贝视角
摘要:工业发展 工业制造 技术发展 轴承 轴承钢 航空设计软件

  

  几十年来,中国的科技发展发生了巨大的变化。无数学者呕心沥血的奋斗推动着我们不断前进。当然也有阻碍我们发展的技术难题,今天我们就谈一谈中国工业发展的技术难题有哪些。


  航空钢材


  无论是起飞还是着陆,起落架都是支撑飞机的唯一部件,特别是在着陆阶段,它所承载的载荷不仅来自机身的重量,还来自飞机巨大的垂直冲击力。因此,起落架的材料强度必须非常优异,只能依靠特种钢。目前,美国广泛使用300M钢。该材料采用真空热处理工艺,避免了氢渗透、零件表面光亮、无氧化、脱碳、渗碳、晶界氧化等缺陷,提高了表面质量。


  然而,国产超高强度钢在生产起落架时,有时会出现点状缺陷、硫化物夹杂、粗晶、内部裂纹、热处理和氢渗透等问题,这与冶炼过程中纯度不足有关。因此,中美两国在高纯冶炼技术方面存在很大差距,还有很大的改进空间。


  铣刀


  随着近年来我国高速铁路的快速建设,铁路养护问题越来越让业内专家担忧。如果维修不到位,不仅会破坏生命周期,而且具有很高的风险隐患。我国自主创新研制的双动力电动铣磨维修机器人设备被称为铁路“应急车”,可以“保障和护航”铁路。


  但作为铣车核心部件的铣刀,仍需从国外进口。铣刀材料是一种超硬合金材料。我们已经知道了金属成分,但是我们不知道如何混合和合成它们。这就像是在琢磨某一种中药的祖传秘方,以及各种中药的比例,还不清楚。


  高端轴承钢


  轴承作为机械设备不可缺少的核心部件,支撑着机械转子,降低了机械转子的摩擦系数,保证了机械转子的转动精度。无论是飞机、汽车、高铁,还是高精度的机床、仪器仪表,都需要轴承。这对其精度、性能、寿命和可靠性提出了很高的要求。我国轴系制造技术已接近世界先进水平,但材料,即高端轴承用钢,几乎全部进口。


  高端轴承钢的研发、制造和销售基本上由世界轴承巨头美国蒂姆肯和瑞典SKF垄断。几年来,他们分别在烟台和山东济南设立基地,从中国采购低端材料,利用核心技术制造高端轴承,并以10倍的价格销售到中国市场。当稀土加入炼钢过程中,原来的优质钢会变得更坚固。但如何添加是世界轴承巨头的核心秘密。


  高压柱塞泵

  液压系统是装备制造业的关键部件之一,一切工程领域,凡是有机械设备的场合,都离不开液压系统。高压柱塞泵是高端液压装备的核心元件,被称作液压系统的“心脏”。中国液压工业的规模在2017年已经成为世界第二,但产业大而不强,尤其是额定压力35MPa以上高压柱塞泵,90%以上依赖进口。国内生产的液压柱塞泵与外国品牌相比,在技术先进性、工作可靠性、使用寿命、变量机构控制功能和动静态性能指标上都有较大差距,基本相当于国外上世纪90年代初水平。


  航空设计软件

  自上世纪80年代后,世界航空业就迈入数字化设计的新阶段,现在已经达到离开软件就无法设计的高度依赖程度。设计一架飞机至少需要十几种专业软件,全是欧美国家产品。国内设计单位不仅要投入巨资购买软件,而且头戴钢圈,一旦被念“紧箍咒”,整个航空产业将陷入瘫痪。据媒体报道,设计歼-10飞机时,主起落架主承力结构的整个金属部件是委托国外制造。但造完之后,起落架的收放出现问题,有5毫米的误差,只好重新订货制造。仅仅是这一点点的误差,影响了歼-10首飞推迟了八九个月。没有全数字化的软件支撑,任何一点细微的误差,都可能成为制造业的梦魇。


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