平的限制,难以满足需求,特别是某些大型薄壁复杂结构件,铸造难度很大, 严重制约了某些型号发动机的研制进度 大型复杂高温合金结构件主要用于航空发动机、航天发动机、导弹弹体中 的承力部件等,其质量直接影响整机的性能和安全可靠性,与国民经济发展和 国防安全紧密相关。当前,常见的高温合金结构件包括航空发动机中的整体机 匣、导向器、框架、扩压器;航天发动机氧泵泵壳、涡轮壳体等,以及导弹前 后段壳体等关键部件。此类铸件通常需承受严苛的工作环境及复杂的载荷,对 表面质量、尺寸精度及冶金质量有极高的要求。 髙纳公司铸造髙温合金研究和生产起始于其前身钢铁研究总院,迄今有 近六十年的历史,研制出等轴晶、定向凝固柱晶、定向凝固单晶合金总计三十 余个牌号,并应用于各型发动机中,为我国国防军工和能源动力提供了技术保 障。自203年高纳公司成立以来,高纳公司以引领高温合金创新和推广应用 为己任,致力于将高温合金的技术成果转化为生产力,尤其在铸造高温合金领 域,形成以军品母合金、航天弹用发动机高温合金结构件、涡轴发动机用单晶 叶片为特色的产品线,服务于发动机主机厂、增压涡轮器厂等用户,产生了良 好的经济效益和社会效益。 髙纳公司铸造高温合金产品开发模式以科硏、试制、批产全流程集成模式 进行组织,涉及的发动机型号超过30个,铸件图号近500个,属典型的多品 种小批量研发和生产模式。铸造事业部现有员工160人,建有完整的高温合 金母合金、铸造高温合金结构件和叶片生产线,厂房面积32000m2,年产高品 质高温合金母合金200吨,各类高温合金精铸件15000件 随着市场需求扩大,发动机批产型号增多,国际宇航用户对中国市场的开 放,高纳公司现有铸造高温合金研发、中试、批产模式以及厂房设备等硬件已 无法满足发展需求。存在的问题主要包括: chin乡 www.cninfocom.cn
6 平的限制，难以满足需求，特别是某些大型薄壁复杂结构件，铸造难度很大， 严重制约了某些型号发动机的研制进度。 大型复杂高温合金结构件主要用于航空发动机、航天发动机、导弹弹体中 的承力部件等，其质量直接影响整机的性能和安全可靠性，与国民经济发展和 国防安全紧密相关。当前，常见的高温合金结构件包括航空发动机中的整体机 匣、导向器、框架、扩压器；航天发动机氧泵泵壳、涡轮壳体等，以及导弹前 后段壳体等关键部件。此类铸件通常需承受严苛的工作环境及复杂的载荷，对 表面质量、尺寸精度及冶金质量有极高的要求。 高纳公司铸造高温合金研究和生产起始于其前身钢铁研究总院，迄今有 近六十年的历史，研制出等轴晶、定向凝固柱晶、定向凝固单晶合金总计三十 余个牌号，并应用于各型发动机中，为我国国防军工和能源动力提供了技术保 障。自 2003 年高纳公司成立以来，高纳公司以引领高温合金创新和推广应用 为己任，致力于将高温合金的技术成果转化为生产力，尤其在铸造高温合金领 域，形成以军品母合金、航天弹用发动机高温合金结构件、涡轴发动机用单晶 叶片为特色的产品线，服务于发动机主机厂、增压涡轮器厂等用户，产生了良 好的经济效益和社会效益。 高纳公司铸造高温合金产品开发模式以科研、试制、批产全流程集成模式 进行组织，涉及的发动机型号超过 30 个，铸件图号近 500 个，属典型的多品 种小批量研发和生产模式。铸造事业部现有员工 160 人，建有完整的高温合 金母合金、铸造高温合金结构件和叶片生产线，厂房面积 32000 ㎡，年产高品 质高温合金母合金 2000 吨，各类高温合金精铸件 15000 件。 随着市场需求扩大，发动机批产型号增多，国际宇航用户对中国市场的开 放，高纳公司现有铸造高温合金研发、中试、批产模式以及厂房设备等硬件已 无法满足发展需求。存在的问题主要包括：
(1)事业部铸件品种多,批量小,试制、生产管理难以协调,生产线资 源配置难度大,研发任务与批产任务冲突时,难以同时保证进度 (2)生产线设备需适应多种不同结构、尺寸的铸件,强调通用性和冗余 度,参数控制范围宽,并需要频繁调整设置,与铸件工艺需求不能完全匹配 (3)研发、批产技术人员、生产线管理和操作人员混线,为适应多品种 小批量模式,需面向各类铸件,多种铸件混杂在一起处理,容易产生误操作, 影响铸件质量 (4)北京及周边产业发展环境发生较大的变化。随着北京疏解首都非核 心功能,以及京津冀环保政策的日益严格,公司产业所依托的配套产业资源逐 步外迁,生产运营成本逐步加大,生产效率受到较大的影响。展望未来,这方 面的影响会越来越突出。 (5)人才集聚受到较大的影响。一是受到进京指标缩减的影响,公司招 聘受到较大影响,很多较好学校生源难以最终落地;二是一线城市生活成本巨 大,对于集聚人才形成较大影响。 随着高纳公司大型机匣铸件制备技术、中小型结构件及调节片制备技术 的成熟,以及随之而来批产任务,高纳公司铸造高温合金现有的产品开发模 式、厂房、设备均无法满足发展需求,严重制约了公司铸造高温合金领域的发 展。公司迫切需要建立大型机匣类铸件、中小型结构件和调节片铸件批产生产 线,将高纳公司的技术和开发成果,有效地转为批产能力,保障国防安全和民 用航空,成为高纳公司新的经济增长点,回馈社会及股民,成就员工, 为了满足我国航空发动机及国际宇航市场对铸造高温合金结构件爆发式 的需求,结合高纳公司战略发展规划,通过多方考察分析,认为青岛作为中国 国家中心城市,中国的十大“创新型城市”之一,以建设开放、现代、活力、时 尚的国际大都市为目标,深入实施国际城市战略,已初步形成全方位深层次立 chin乡 www.cninfocom.cn
7 （1）事业部铸件品种多，批量小，试制、生产管理难以协调，生产线资 源配置难度大，研发任务与批产任务冲突时，难以同时保证进度； （2）生产线设备需适应多种不同结构、尺寸的铸件，强调通用性和冗余 度，参数控制范围宽，并需要频繁调整设置，与铸件工艺需求不能完全匹配； （3）研发、批产技术人员、生产线管理和操作人员混线，为适应多品种 小批量模式，需面向各类铸件，多种铸件混杂在一起处理，容易产生误操作， 影响铸件质量。 （4）北京及周边产业发展环境发生较大的变化。随着北京疏解首都非核 心功能，以及京津冀环保政策的日益严格，公司产业所依托的配套产业资源逐 步外迁，生产运营成本逐步加大，生产效率受到较大的影响。展望未来，这方 面的影响会越来越突出。 （5）人才集聚受到较大的影响。一是受到进京指标缩减的影响，公司招 聘受到较大影响，很多较好学校生源难以最终落地；二是一线城市生活成本巨 大，对于集聚人才形成较大影响。 随着高纳公司大型机匣铸件制备技术、中小型结构件及调节片制备技术 的成熟，以及随之而来批产任务，高纳公司铸造高温合金现有的产品开发模 式、厂房、设备均无法满足发展需求，严重制约了公司铸造高温合金领域的发 展。公司迫切需要建立大型机匣类铸件、中小型结构件和调节片铸件批产生产 线，将高纳公司的技术和开发成果，有效地转为批产能力，保障国防安全和民 用航空，成为高纳公司新的经济增长点，回馈社会及股民，成就员工。 为了满足我国航空发动机及国际宇航市场对铸造高温合金结构件爆发式 的需求，结合高纳公司战略发展规划，通过多方考察分析，认为青岛作为中国 国家中心城市，中国的十大“创新型城市”之一，以建设开放、现代、活力、时 尚的国际大都市为目标，深入实施国际城市战略，已初步形成全方位深层次立
体式开放新格局,具有发展外向型产业的良好城市环境,对人才具有较强的吸 引力。另外,根据《青岛市“十三五ˆ战略性新兴产业发展规划》:依托青岛胶 东临空经济示范区,围绕通用航空制造及关联产业,重点发展航空研发设计、 航空杋载设备及系统、航空新材料、精密机械等航空制造产业;该示范区与我 司产业具有很大的相关性。故拟在该示范区北区进行高温合金精铸件扩产项 目的建设,在高纳公司现有的技术基础上,租赁布局合理的厂房,新增全套生 产设备,培训管理、技术和技能人员,新建大型机匣、中小型结构件和调节片 生产线,项目的完成将提高公司高温合金精铸件的技术研究水平,推进先进技 术的产业化,有力的推动我国高温合金铸造事业的发展,创造巨大的经济效益 和社会效益 162公用动力设施配套条件 开发区为项目用地提供七通一平的硬件配套,并在项目用地周边配套好 公共绿化、亮化工程。 (1)道路:建设项目四侧临路,具有良好的交通运输条件。地块四周道 路均为规划建设道路,将于近期内开建。 (2)供电 朱诸路西侧正在建设110kV变电站,距项目1300米,最高可提供110kV 电力,预计2019年8月建成,将优先供应本项目用电。 (3)供水 在南侧沈海高速连接线设有自来水主管网(直径200mm)。自来水厂距所 处区域5000米,日供水量2万吨。 (4)排水 雨水排向西侧朱诸路,由朱诸路排水沟排入胶莱河。污水向北侧排入朱诸 路污水管网,进入污水处理厂,污水处理厂日处理污水3万吨。产生的污水经 chin乡 www.cninfocom.cn
8 体式开放新格局，具有发展外向型产业的良好城市环境，对人才具有较强的吸 引力。另外，根据《青岛市“十三五”战略性新兴产业发展规划》：依托青岛胶 东临空经济示范区，围绕通用航空制造及关联产业，重点发展航空研发设计、 航空机载设备及系统、航空新材料、精密机械等航空制造产业；该示范区与我 司产业具有很大的相关性。故拟在该示范区北区进行高温合金精铸件扩产项 目的建设，在高纳公司现有的技术基础上，租赁布局合理的厂房，新增全套生 产设备，培训管理、技术和技能人员，新建大型机匣、中小型结构件和调节片 生产线，项目的完成将提高公司高温合金精铸件的技术研究水平，推进先进技 术的产业化，有力的推动我国高温合金铸造事业的发展，创造巨大的经济效益 和社会效益。 1.6.2 公用动力设施配套条件 开发区为项目用地提供“七通一平”的硬件配套，并在项目用地周边配套好 公共绿化、亮化工程。 （1）道路：建设项目四侧临路，具有良好的交通运输条件。地块四周道 路均为规划建设道路，将于近期内开建。 （2）供电 朱诸路西侧正在建设 110kV 变电站，距项目 1300 米，最高可提供 110kV 电力，预计 2019 年 8 月建成，将优先供应本项目用电。 （3）供水 在南侧沈海高速连接线设有自来水主管网（直径 200mm）。自来水厂距所 处区域 5000 米，日供水量 2 万吨。 （4）排水 雨水排向西侧朱诸路，由朱诸路排水沟排入胶莱河。污水向北侧排入朱诸 路污水管网，进入污水处理厂，污水处理厂日处理污水 3 万吨。产生的污水经
处理后达到《山东省半岛流域水污染物综合排放标准DB37676-2007》规定的 二级标准后可直接排放 (5)燃气供应 厂区西侧、东侧市政道路上有天然气管道接口,燃气可提供2万立方/小 时,管径315mm 17主要技术经济数据 序号 技术经济内容 单位 数量 备注 1生产纲领 台/套 950 2主要新增工艺设备 台 176 3新增动力需求量 kVA 20000 3.1用电负荷 KW 22454 3.2新鲜水 m/a 95000 33天然气 m/a 19000 34压缩空气用量 m/min 4面积 4.1用地面积 180.0988 42建筑面积 5新增人员总数 其中:5.1生产工人 52辅助生产工人 亩人人人人 75245 220 53管理技术人员 54 6固定资产投资 万元 chin乡 www.cninfocom.cn
9 处理后达到《山东省半岛流域水污染物综合排放标准 DB37676-2007》规定的 二级标准后可直接排放。 （5）燃气供应 厂区西侧、东侧市政道路上有天然气管道接口，燃气可提供 2 万立方/小 时，管径 315mm。 1.7 主要技术经济数据 序号 技术经济内容 单位 数量 备注 1 生产纲领 台/套 950 2 主要新增工艺设备 台 176 3 新增动力需求量 kVA 20000 3.1 用电负荷 kW 22454 3.2 新鲜水 m³/a 95000 3.3 天然气 m³/a 19000 3.4 压缩空气用量 m³/min 4x21 4 面积 4.1 用地面积 亩 180.0988 4.2 建筑面积 ㎡ 75245 5 新增人员总数 人 340 其中：5.1 生产工人 人 220 5.2 辅助生产工人 人 66 5.3 管理技术人员 人 54 6 固定资产投资 万元 14222
2、需求分析 21国内外技术发展趋势和现状 20世纪60年代起,欧美及苏联等发达国家率先成功研究了高温合金整体 构件铸造技术,并应用于工业化生产,IN718、 Waspaloy、RS5、IN939等镍 基高温合金整体结构铸件大量地用于发动机中。随着后来的热等静压技术、高 温合金纯浄熔炼技术的发展,高温合金的铸件冶金缺陷大大减少,性能显著提 高。随着发动机推重比的不断升级换代,关键高温合金部件的结构和材料发生 了巨大的变化,结构向整体、薄壁空心方向发展,要求材料具有更高的承温能 力的同时,具有更好的抗腐蚀性能、更长的持久寿命和更低的成本。为适应发 动机发展对大型复杂高温合金构件的需求,西方发达国家在精密铸造传统理 论的基础上,结合自动控制、计算机仿真技术,不断研究和开发新工艺技术, 推动大型复杂髙温合金构件精密铸造技术理论指导、过程控制和整体近净成 形方向发展,以提高部件整体结构性能和可靠性,减轻结构重量,降低制造成 本,缩短制造周期。迄今,国外对于生产大型复杂高温合金铸件已经达到成熟 应用阶段,研制的大量高品质、复杂、整体髙温合金精密铸件,并广泛用于航 空、航天、导弹等装备中。目前世界上尺寸最大、壁厚最薄的K4169合金后 机匣精铸件直径达到超过2m,最小壁厚仅0.7mm。 我国在这方面起步较晩,基础理论研究薄弱,技术和工艺装备水平仍较低, 铸件材料也比较单一。2000年以后,国内一些大学科研院所和企业通过基础 研究和技术攻关,也已初步掌握了直径超1m,壁厚1-2mm左右的K4169合 金大型铸件的整体精密铸造技术。国外关于大型复杂薄壁铸件的研制技术专 利未予公开,因此,要想在航空发动机高温材料铸件精密成型方面取得硏制突 破,必须依靠自主创新,建立自己的研制平台,形成具有自主知识产权的研制 技术。大型薄壁复杂构件蜡模通常采用分体压制、拼装成形的工艺,由于蜡模 chin乡 www.cninfocom.cn
10 2、需求分析 2.1 国内外技术发展趋势和现状 20 世纪 60 年代起，欧美及苏联等发达国家率先成功研究了高温合金整体 构件铸造技术，并应用于工业化生产，IN718、Waspaloy、RS5、IN 939 等镍 基高温合金整体结构铸件大量地用于发动机中。随着后来的热等静压技术、高 温合金纯净熔炼技术的发展，高温合金的铸件冶金缺陷大大减少，性能显著提 高。随着发动机推重比的不断升级换代，关键高温合金部件的结构和材料发生 了巨大的变化，结构向整体、薄壁空心方向发展，要求材料具有更高的承温能 力的同时，具有更好的抗腐蚀性能、更长的持久寿命和更低的成本。为适应发 动机发展对大型复杂高温合金构件的需求，西方发达国家在精密铸造传统理 论的基础上，结合自动控制、计算机仿真技术，不断研究和开发新工艺技术， 推动大型复杂高温合金构件精密铸造技术理论指导、过程控制和整体近净成 形方向发展，以提高部件整体结构性能和可靠性，减轻结构重量，降低制造成 本，缩短制造周期。迄今，国外对于生产大型复杂高温合金铸件已经达到成熟 应用阶段，研制的大量高品质、复杂、整体高温合金精密铸件，并广泛用于航 空、航天、导弹等装备中。目前世界上尺寸最大、壁厚最薄的 K4169 合金后 机匣精铸件直径达到超过 2m，最小壁厚仅 0.7mm。 我国在这方面起步较晚，基础理论研究薄弱，技术和工艺装备水平仍较低， 铸件材料也比较单一。2000 年以后，国内一些大学科研院所和企业通过基础 研究和技术攻关，也已初步掌握了直径超 1m，壁厚 1-2mm 左右的 K4169 合 金大型铸件的整体精密铸造技术。国外关于大型复杂薄壁铸件的研制技术专 利未予公开，因此，要想在航空发动机高温材料铸件精密成型方面取得研制突 破，必须依靠自主创新，建立自己的研制平台，形成具有自主知识产权的研制 技术。大型薄壁复杂构件蜡模通常采用分体压制、拼装成形的工艺，由于蜡模