必须直面的事实:航母、军机、高铁上高端螺栓都需进口

文史时事2019-03-05 11:47:44

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为何我国高端装备上的小小螺栓几乎100%进口?


国外大飞机数字化装配

当今很多装备还依赖螺栓固定

今年前八月份,我国机械工业实现利润1.14万亿,比去年同期增长14.12%;在进出口方面,2016年机械工业出口额2727亿美元,进口额3748亿美元,顺差1021亿美元。数据看似漂亮,但“老机械工业人”、中国机械工业联合会特别顾问蔡惟慈却高兴不起来。

“螺栓是连接零件的紧固件。但小小螺栓,在我国高端装备上几乎需要100%进口。为什么?”在10月28日召开的智能制造发展研讨会上,国家973项目首席科学家、中国工程院院士谭建荣、蔡惟慈从不同角度回答了这个问题。

10月28日在济南召开的智能制造发展研讨会上,蔡惟慈告诉科技日报记者:“低压电器、紧固件、轴承等量大面广的基础元器件和零部件虽大量出口,但其中高端产品却必须进口。几乎每个小行业都存在着低端大量出口,高端不得不大量进口的现实。”他认为,在“中国制造2025”所部署的五大工程中,各地普遍存在着智能制造热、工业强基冷、创新驱动难的现象,在机械工业由大到强的进程中,创新能力弱和基础不强仍然是主要制约因素。

国家973项目首席科学家、中国工程院院士谭建荣则从另一角度关注到这一问题,“高精度、大尺寸等关键零件的精密加工需要高端锻压机床,后者也是重大工程的基础,但随着我国高精度、深拉伸、超低速等极端工况的需求增加,我国锻压机床自主设计开发面临困难重重。”

他列出一组数据:2016年我国金属加工机床外贸逆差45亿美元,仪器仪表逆差126亿美元,汽车逆差更高达338亿美元,高端供给不足矛盾突出。他又以高速力机为例,在日本,这种广泛应用在小型精密零件的冲压加工的设备,在8mm冲程100KN压力下滑块速度可达每分钟4000次,而我国产品的最高速只有每分钟1200次。更宏观的事实是,欧美锻压机床数字控制化率可达80%,而我国只有不到30%。

蔡惟慈认为,“中国制造2025”要求的优质制造不仅仅取决于管理,更有赖于高水平的基础制造能力支撑。“没有高水平的基础零部件、基础材料、基础工艺及基础机械的支撑,就无法改变中国制造‘低档货’的形象。”他说。

不过,可喜的是,一些骨干企业与时俱进,不断破解上述难题。无论是谭建荣还是蔡惟慈都提到了一个国企——济南二机床集团。以上世纪50年代中国第一台龙门刨床、第一台机械压力机为肇始,“济二”先后研制出450余种中国首台(套),承担了11项国家科技重大专项,大型冲压冲备国内市场占有率达80%,直至成为世界三大数据冲压装备商之一。

“济南二机床是我国机床行业的一面旗帜,也是机床行业少有的常青树。他们依靠自主创新、服务型制造和开放式发展向外界展示了一个传统的机床骨干企业是怎样由大变强,成为行业领跑者的历程。”蔡惟慈说,这是一个值得借鉴的案例。(资源:网络)


不得不承认的事实:航母、军机、高铁上高端螺栓都需进口

在最近专访军事专家张召忠的谈话中,张召忠同志介绍说,辽宁舰甲板上的螺钉都是钛的,一颗抵得上一辆奥迪车。

其实,由于航母甲板要承受舰载机发运机喷口的高温燃气,普通的材质螺钉没法承受的,只能用耐高温耐腐蚀性能超强的钛合金螺丝。由于钛这种材质很难加工,废品率高,制造难度很高。

图片:航母上的螺丝要求非常高,采用钛合金制造。

科技日报11月1日报道,今年前八月份,我国机械工业实现利润1.14万亿,比去年同期增长14.12%;在进出口方面,2016年机械工业进口额2727亿美元,出口额3748亿美元,顺差1021亿美元。

然而漂亮的数据背后却是小小螺栓,在我国高端装备上几乎100%需要进口。从航母到高铁、从汽车到摩托,几乎所有的高端螺栓我国都要进口。这也是我国制造业普遍的现状,低端大量出口,高端不得不大量进口。

图片:让国人引以为傲的高铁的大量高端螺丝钉也都采用进口货。

2016年我国金属加工机床外贸逆差45亿美元,仪器仪表逆差126亿美元,汽车逆差更高达338亿美元,高端供给不足矛盾突出。

事实上,没有高水平的基础零部件、基础材料、基础工艺及基础机械的支撑,这种情况在今后一段时间还会继续维持下去。

图为:俄罗斯由于无法生产新一代隐身机采用的特殊高精度螺栓,T-50采用的还是普通十字螺栓。

军事领域除了对高精尖科技有很高的要求以外,对基础制造体系也同样有着很高的要求。

以军用普通螺栓为例,每个通用标准螺栓,都有相应的标号,标注着这个螺栓对应的扭矩、拉力强度等,有些部位的螺栓还是一次性的,拆卸一次就不能继续使用了,必须更换,而有些军用螺栓是要求必须可以反复拆卸使用的。

但很多国产螺栓,虽然标着高强度的标号,但实际上材料上差很多,热处理不到位,没有高强度的能力。军用螺栓在基础材料、热加工、基础工艺上不过关,有时候哪怕强度差一点点,就会直接影响武器性能的发挥。目前国内还没有高端螺栓的加工能力,关键螺栓只能100%进口。

图为:歼20机身螺栓细节。

歼20机身表面一个螺栓的凸起,就能使得飞机的反射强度陡然增加数倍甚至十几倍以上。

早年的飞机上蒙皮边沿不直、表面不平顺、打满蘑菇头的铆钉,一些圆头铆钉的凸起,会在战斗机高速飞行中形成相当可观的阻力。可喜的是在歼20这样的飞机上,三代机的精度标准已经不能满足要求。歼20的外观工艺表现,证明我国在航空制造上有了脱胎换骨的能力进步。

图片:歼-20战斗机的机体表面处理。

图为:国外产全球最细线弹簧,具有高强度,高耐腐蚀等用途,线径:0.02mm。

那么我们为什么没有高端螺栓的加工能力,为什么造不出来呢?

这个和我们基础工业欠账较多有很大的关系,也是化工、冶金、锻造等工艺的落后所致。我国虽然建立了大而全的工业体系,但是基础工业仍欠账较多,部分高端领域与发达国家差距较大,专业分工不细、专业水平不够。

国外发达国家有比较好的专业分工,一家企业长期专做螺栓,往往越做越深,越做越精,越做越专业。国内一方面由于历史欠账较多,一方面因为产品体系、质量不健全,在专业领域研究不深、积累不够,制造能力较弱。

图为:国外产航天航空规格14.9级高强度合金钢内六角螺钉。

当然在基础制造技术领域要想实现重大突破,还有一个量变到质变的过程。

相信会有越来越多的企业沉下心来,扎扎实实在基础专业领域干下去,我们的强军梦也会早日实现!(资源:网络)


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