火箭上难造的“那口锅”，蓟州造出来了！|旋压|火箭|箱底|蓟州|薄板|超低温

（来源：今晚报）

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津云新闻讯：一项“擀饺子皮”式的新技术，让火箭贮箱箱底从七天的制造周期缩到半天。

一个直径两米多、厚度只有几毫米的“大锅盖”，怎么才能一次压成形，既不裂、也不皱？这是困扰全球航天制造业几十年的“卡脖子”技术，如今，答案在蓟州的一个车间里找到了。

5月18日上午，位于蓟州经济开发区的天津永兴科技有限公司厂房内，由大连理工大学高性能精密成形团队携手该公司打造的首批超低温成形的火箭贮箱光板整底正式下线。这意味着，我国火箭贮箱关键构件的制造能力，实现了从“毛坯成形”到“产品净成形”的跨越——不用拼接、不用二次加工，用4毫米厚的铝合金板在超低温环境下一次成形，直接装上火箭就能飞。

把铝合金“擀”成箱底

推进剂贮箱是火箭主体结构，贮箱箱底被誉为火箭“皇冠”。箱底承受内压、轴压、振动和冲击等复杂载荷，是关系火箭整体可靠性的核心关键构件。批产下线仪式现场展示的箱底，壁厚仅有4毫米，这口深、薄、大的“锅”，要用一张薄板一次性压出来，如何实现？

大连理工大学研究员、博士生导师凡晓波向记者打了个通俗的比方：“火箭上的燃料贮箱就像水桶，它需要一个底，这个底就是箱底。这么薄的一个底，要兜起整个封闭容器，形成封闭的压力容器。箱底直径超2米，壁厚仅几毫米，就像用一张纸那么厚的薄板来压一口锅，极易起皱和开裂。”

过去几十年，全世界解决这个问题的办法主要有两种：一种是“厚板旋压+数控加工”——用几十毫米厚的铝板旋压出一个毛坯，再把多余的材料一刀一刀铣掉，最后只剩几毫米。另一种是“瓜瓣拼焊”——把箱底分成十几块西瓜瓣一样的片，分别成形再焊起来，需要20多道工序。前者材料利用率极低，加工时间长，大型旋压设备面临着国外长达半世纪的禁运；后者焊缝多、可靠性差，不利于重复利用。

在这种情况下，凡晓波团队走了一条没人走过的路，利用超低温成形技术，像“擀饺子皮”一样，把铝合金“擀”成箱底，让整体箱底一次压成形，压出来就是“光板底”成品，不用再去削、不用再焊，直接就能装上火箭飞。

这个看似简单的比喻背后，是一项世界首创的原创科技。凡晓波团队研究发现，虽然大部分金属一冷就容易变脆，但铝合金恰恰相反——在超低温条件下，它不但不变脆，反而同时变强、变韧了，这种现象称为“双增效应”。

凡晓波打了一个让所有人都能听懂的比方：“就好比擀饺子皮。面太软，一擀就裂了；面揉得劲道、有韧性，你就能擀得又大又薄还不破。超低温下的铝合金，就是那块最劲道的面。”这一发现被列入2021年中国科协十大前沿科学问题，获科技部“变革性技术关键科学问题”国家重点研发计划项目支持，与现有冷成形、热成形并列，成为第三大类成形制造技术。

从七天一件到半天下线

有了这块“劲道的面”，“擀”成箱底还需机械设备。据悉，团队花费了五六年时间，自主突破了超低温介质传输、精密控温、力位移协同控制等一系列核心技术，造出了世界首台大型超低温成形设备。利用这台设备，将等厚的4毫米薄板放进去，在超低温下实现一次成形，出来的零件就是成品，壁厚偏差小于0.3毫米。

相比传统工艺，制造周期缩短了90%以上——以前做一件要七天，现在不到半天就能下线一个。材料利用率从30%-40%提升到接近90%，而且没有焊缝，可靠性大幅提高。