东北大学:博士生创业团队让航空发动机轴承更强韧

中国新闻网·辽宁 2019年03月25日 18:36

  中新网辽宁新闻3月25日电 (王钰慧)航空发动机轴承,是飞机的关键零部件。发动机的起动系统、燃油系统、滑油系统、液压系统等主要附件都是由发动机转子通过齿轮传动装置带动的。轴承材料是保证航空发动机安全可靠的基础,轴承的加工工艺特别是热处理工艺则直接影响着航空发动机的整体性能。

  近日,东北大学材料加工工程专业在读博士王昊杰,带领着创业团队研发出国内领先的低压真空渗碳热处理新工艺,实现了对航空发动机轴承用钢渗层碳化物的精确控制。这一工艺,使高端航空轴承钢获得了更高的强度,更好的表面硬度、疲劳强度、磨损强度、寿命以及更优异的综合性能。此工艺已得到通过中国航发哈尔滨轴承有限公司的认可。

  渗碳热处理工艺,是大幅度提高机械零件表面硬度、疲劳强度、磨损强度的关键技术之一,被广泛应用于齿轮、传动轴、轴承等关键构件的表面硬化处理,对高端机械的升级换代和质量提升起着重要作用。

  目前,我国金属渗碳热处理存在的最突出问题是表面质量不过关和环保压力较大。国外虽然有先进的装备和技术可以解决上述问题,但是价格高昂、技术保密,只有一汽集团、上汽大众等大型企业有实力购买高端热处理设备,而国内16000家左右的热处理企业中,大多数无法负担高昂的进口装备成本。因此,尽早让国内企业都用得起这种装备,成为王昊杰的目标。

  攻读博士的第一年,王昊杰就在导师王昭东教授的指导下,开展了对低压真空渗碳成套装备的系统研究。他走访了全国大部分正在使用这一设备的工厂和正在研发这一设备的公司,很快成了各个企业的“熟人”。从原始的认知出发,再到工艺模型的原理,王昊杰在坚持中突破自己,将完整的成套装备设计思路整理出来,开始与企业合作进行生产装配。

  在装配过程中,为了实现自己制定的工艺,王昊杰在摸索中屡败屡战。当实验遇到困境时,只要想到产品研发出来后可以帮助企业解决产品问题,他就干劲十足,一有时间就去查找国外先进的技术资料,不断修改设计方案,在他和加工企业的共同努力下,终于让纯国产低压真空渗碳热处理成套装备成功问世。

  三年多的研发过程,使王昊杰和国内大部分制造真空炉的企业有了交集,很多企业都高薪聘请他做技术顾问,甚至提出给与他股份、邀请他加盟,其中一家上市公司提出要以1000万的价格买断他研发的新型热处理技术。经过几次合作,王昊杰发现,自己对于合作企业的制造质量无法控制,于是他萌生了自己创办企业的想法,想通过自己创业把控产品质量,将自己研发的产品打造成国内低压真空渗碳第一品牌。

  2017年6月,王昊杰创立了沈阳东博热工科技有限公司,围绕热处理行业绿色发展,开发低压真空渗碳成套装备。基于王昊杰之前四五年的技术研究和积累,他和团队先后开发出航发轴承和齿轮、机器人RV减速器摆线轮、高铁用高端密封件卡套等关键部件的热处理工艺开发的热处理工艺,打破国外严格的技术封锁,使这些国外垄断的产品目前都可以实现国内自主制造,并使成本大幅降低,让国外企业完全失去竞争力。截至2018年底,王昊杰的团队已经完成3000多万的产值。

  目前,王昊杰团队已经和航发沈阳黎明、航发哈尔滨轴承有限公司签订了协议,又和航发东安发动机、中车等单位达成了合作意向,将通过低压真空渗碳技术突破推动第二、第三代航空发动机轴承、齿轮渗碳钢的市场化批量生产。与此同时,王昊杰的企业还在积极开展真空氮化、梯度热处理等新技术的研究,以实现企业的良性可持续发展。