5月23日，中國航發(fā)科研部和相關(guān)主管部門在株洲聯(lián)合主持召開了新型直升機(jī)傳動系統(tǒng)鎂稀土合金機(jī)匣鑄造工藝鑒定審查會。會議聽取了上海交通大學(xué)材料學(xué)院輕合金研究所吳國華教授、張亮助理研究員作的鑄造工藝鑒定總結(jié)報告與技術(shù)匯報。
專家一致認(rèn)為，上海交通大學(xué)研發(fā)的新型鎂稀土合金直升機(jī)機(jī)匣鑄造工藝，攻克了合金化、熔體凈化與細(xì)化、熔體保護(hù)與阻燃、鑄造工藝設(shè)計、低壓鑄造成形、鑄件熱處理等系列關(guān)鍵技術(shù)難題，形成了工藝規(guī)范；采用低壓砂型鑄造成形的直升機(jī)機(jī)匣鑄件，其力學(xué)性能、尺寸精度、表面和內(nèi)部質(zhì)量等均滿足圖樣要求和設(shè)計指標(biāo)。機(jī)匣部件通過了地面試驗和試飛考核，性能穩(wěn)定，使用情況良好，完全滿足該新型直升機(jī)批量生產(chǎn)的需求。
該直升機(jī)為我國的重大專項工程，由于傳統(tǒng)的鎂合金材料性能與該新型直升機(jī)機(jī)匣設(shè)計指標(biāo)要求差距太大，無法滿足使用要求，新型鎂合金機(jī)匣研制已成為該直升機(jī)的關(guān)鍵制約瓶頸之一。吳國華教授從2010年8月起，主持該機(jī)匣新型鎂稀土合金材料及其鑄造成形技術(shù)研究，歷時近8年，輕合金研究所科研團(tuán)隊在丁文江院士帶領(lǐng)下開發(fā)出了新型高性能鎂稀土合金材料，突破了一系列鑄造技術(shù)瓶頸，填補(bǔ)了新型直升機(jī)傳統(tǒng)系統(tǒng)高性能鎂合金機(jī)匣的空白，滿足了國家戰(zhàn)略需求，受到相關(guān)部門的高度評價。
吳國華，1964年7月生，現(xiàn)任上海交通大學(xué)材料學(xué)院教授，博士生導(dǎo)師;上海市優(yōu)秀學(xué)科帶頭人，輕合金精密成型國家工程研究中心副主任，上海航天先進(jìn)材料及應(yīng)用技術(shù)聯(lián)合實(shí)驗室主任，中國鎂合金材料與應(yīng)用技術(shù)專業(yè)委員會副理事長。
數(shù)年來，吳國華及其課題組在國家航天重大專項、航空重大專項、973計劃、總裝預(yù)研與軍品配套課題等項目支持下，利用我國鎂與稀土優(yōu)勢資源，發(fā)展了具有獨(dú)立自主知識產(chǎn)權(quán)的高性能航天航空鎂合金材料、制備與成型加工技術(shù)和應(yīng)用技術(shù)，攻克了現(xiàn)有鎂合金強(qiáng)度低、耐熱性差、成型性差的技術(shù)難題，取得了一系列創(chuàng)造性成果。
吳國華已主持國家973計劃課題、國家863計劃、國家自然科學(xué)基金、國家航天重大專項、國家航空重大專項、國家科技支撐計劃、國家博士點(diǎn)基金、總裝預(yù)研、國防科工局軍品配套、上海航天基金等科研項目30余項。科研成果在多個國家重大航天與航空專項中獲得應(yīng)用，獲國家及省部級科技獎勵7項，在國內(nèi)外重要刊物上發(fā)表學(xué)術(shù)論文180余篇，作為第一發(fā)明人已授權(quán)國家發(fā)明專利20余項。
當(dāng)前，我國航空航天、國防軍工、軌道交通、汽車等領(lǐng)域?qū)Σ牧陷p量化都提出了迫切需求。就航空器而言，材料輕量化帶來的經(jīng)濟(jì)效益和性能改善十分顯著。吳國華指出，商用飛機(jī)與汽車減輕相同重量帶來的燃油費(fèi)用節(jié)省，前者是后者的近100倍;而戰(zhàn)斗機(jī)的燃油費(fèi)用節(jié)省又是商用飛機(jī)的近10倍，更重要的是其機(jī)動性能改善可以極大地提高其戰(zhàn)斗力和生存能力，具有重要戰(zhàn)略意義。試驗研究表明，航天飛行器每減重1克，可節(jié)約發(fā)射燃料4公斤。而飛機(jī)減重1磅的經(jīng)濟(jì)效益：商用機(jī)為300美元，戰(zhàn)斗機(jī)為3000美元，航天器為30000美元。
與鋁合金、鋼鐵等結(jié)構(gòu)材料相比，鎂合金具有更加優(yōu)越的輕量化潛力，發(fā)達(dá)國家非常重視高性能鎂合金的開發(fā)與應(yīng)用，如美國B-36轟炸機(jī)使用了8600kg鎂合金零件。鎂合金具有密度小，比強(qiáng)度比剛度高，導(dǎo)電導(dǎo)熱性能好，減震與電磁屏蔽能力強(qiáng)，容易加工，無污染無毒性，可回收利用和環(huán)保等特點(diǎn)，被譽(yù)為“21世紀(jì)綠色金屬結(jié)構(gòu)材料”。許多國家將其視為21世紀(jì)的重要戰(zhàn)略物資，提出了若干重大的研究與開發(fā)計劃。因此認(rèn)識且重視鎂合金的開發(fā)與利用，意義深遠(yuǎn)。
20世紀(jì)30年代，人們發(fā)現(xiàn)輕稀土元素的加入可以大大提高鎂合金的綜合力學(xué)性能，從而開啟了稀土鎂合金材料研究的序幕。我國具有豐富的鎂資源和稀土資源，這使得我國在研究稀土鎂合金方面具有一定優(yōu)勢，有助于開發(fā)出具有中國優(yōu)勢資源的高性能輕質(zhì)稀土鎂合金材料，必將對鎂合金材料及稀土材料的發(fā)展起到一定推動作用。因此我們應(yīng)充分利用我國優(yōu)勢鎂與稀土資源，發(fā)展具有獨(dú)立自主知識產(chǎn)權(quán)的高性能鎂合金材料、制備與成型加工技術(shù)和應(yīng)用技術(shù)、解決現(xiàn)有鎂合金強(qiáng)度低、耐熱性差、成型性差的技術(shù)難點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)相關(guān)裝備關(guān)鍵部件的材料替代和減重目標(biāo)。