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大飞机上的“中国钢”


11月2日,中国自主研制的C919大型客机首架机,在中国商用飞机有限责任公司(下称“中国商飞”)新建成的总装制造中心浦东基地厂房内正式下线,计划于明年首飞。《中国冶金报》、中国钢铁新闻网记者从中国商飞上海飞机设计研究院获悉,C919上采用了宝钢股份、抚顺特钢生产的300M、4340、15-5PH国产钢材,用于飞机起落架主体材料、发动机吊挂保险销、门铰链等的制造。但整体来看,C919上的国产钢材用量并不大,中国航空用钢的发展仍须加速。

  宝钢、抚顺特钢为C919供应三种牌号钢材

  “中国设计、系统集成、全球招标,逐步提升国产化”,是中国商飞研制国产大飞机的思路。

  据了解,我国于2010年开始,由钢铁研究总院牵头,联合宝钢股份和抚顺特钢开展了满足民航客机适航认证要求的300M钢大尺寸棒材攻关,并于2012年进入装机应用阶段。由钢研总院牵头,联合抚顺特钢开展了满足民航适航认证要求的15-5PH沉淀硬化不锈钢棒材及板材的技术攻关。

  记者了解到,中国商飞C919项目材料/标准件合格产品目录中所包含的钢材主要有9种牌号,包括4340、300M、302、321、21-6-9、440C、15-5PH、PH13-8Mo、17-7PH等,涉及国内外6家钢材供应商,其中国内只有宝钢股份和抚顺特钢两家,4家国外供应商分别为塔塔钢铁、卡本特、奥钢联和奥博杜瓦。目前,由宝钢特钢自主研制的飞机起落架用300M已获得合格供应商资质认证,正式向中国商飞供货,宝钢还为中国商飞提供了钛合金自由锻件和等温锻件,将在后续的C919飞机上应用;抚顺特钢为大飞机项目研发了包括300M、4340高强钢以及321、15-5PH不锈钢在内的其他品种,目前正作为实验料,由中国商飞进行数据实验积累。

  在C919下线仪式现场,宝钢特钢总经理助理刘孝荣激动地说:“首架C919大型客机徐徐驶出大幕的那一刻太振奋人心了,中国人终于圆梦大型客机,宝钢人进入民用航空材料供应商行列的十年梦想在这一刻也终于实现”。

  C919国产钢材用量不大

  然而,客观上看,C919作为中国自主研制大飞机的里程碑,在其上使用国产钢材、钛合金的量并不大。业内人士指出,C919机鼻段机身、前后段机身、中段机身、机尾段机身,以及涡轮扇叶发动机所采用的钛合金、高端不锈钢等仍大量采用了进口材料。这其中既有国产材料在研发能力、质量和成本控制等方面的问题,也有国家在税收政策方面的问题。

  据悉,民用航空领域的国际材料制造商大都具有悠久的民用航空配套历史,树立了良好的品牌,掌握着材料的关键制造工艺和技术。与这些企业相比,中国钢铁企业在材料研究、质量稳定性控制、精益制造等方面还存在不小的差距,目前尚不足以直接参与国际竞争。加上航空材料的市场需求有限,国内供应商加入的动力也显不足。

  据中航工业旗下某飞机制造厂的采购人员介绍,该公司曾采购少量国产钛材进行实验,一方面实验结果不令人满意,另一方面与进口材料相比,价格并不占优势,因此,最终没有选择国产钛材。

  此外,税收政策的差别,也导致国产材料的成本竞争力与进口材料比处于劣势。中航工业一位负责材料采购的负责人告诉记者:“海关总署、财政部在C919项目上有政策,各主机厂根据C919设计图纸和工艺水平,提前通过中航工业上报所需要材料品种及定额,购买此范围之内的进口材料的关税和增值税都可以享受退税优惠,所以,各主机厂没有必要冒风险采购国产材料。除质量得不到保证外,采购国产材料所开的增值税发票,各主机厂需要有销项税才能够抵扣,在使用过程中产生了额外的成本,还不如从国外采购材料。”这也是造成大飞机项目采用国产钢材数量不多的客观原因之一。

  对此,民用航空领域的一位专家指出,C919是商业竞争型号,各种设备都采用现有的货架商品,才能实现成本的最低化。当前,国际航空材料市场相对成熟,TMX公司、BASN等供货体系有明显的价格优势。而国内新研制的材料,即便性能能够达到国外产品同等标准水平,但价格方面也会高出很多,从商业竞争的角度来看并不划算。

  大飞机拉动中国航空用钢研发

  实际上,在C919的制造过程中采用国产钢材,还是对中国航空用钢的发展形成了巨大的促进作用。

  多年来,成飞、上飞、西飞等中国主机厂已经成为波音、空客最主要的系统组件供应商,包括空客A320机翼、后登机门、波音B737平尾,以及波音787方向舵等项目的制造都是在中国主机厂完成的,空客甚至还在天津建设了一条总装线。但是,由于波音、空客在材料采购方面有着严格的管理机制,除获得NADCAP认证和AS9100标准认证外,还要求材料供应商必须符合管理体系要求,并经过详细的调查和严格的审核才能进入到合格供应商名录中,并且每两年需要重新进行现场评审,进入门槛较高。因此,中国钢铁企业长期被挡在合格供应商名录之外,难以获得在航空用钢领域大显身手的机会。

  中国商飞成立之后,中国民用大飞机的研发和制造明显提速。在这个过程中,中国商飞将材料本地化作为一项重要目标。作为中国商飞的股东之一,宝钢2008年就参与了中国商飞大型客机选材方案论证工作。2009年8月19日,中国商飞向宝钢正式发函“关于C919大型客机项目第一批钢、钛合金材料国产研制任务要求的函”,明确了相关配套材料的研制任务和节点要求等。双方于2010年1月12日正式签订“C919飞机首飞用国产钢材料装机应用研究试验用料采购”和“C919飞机首飞用国产钛合金材料装机应用研究试验用料采购”合同,并正式下发“C919大型客机国产材料装机应用———宝钢工作任务”,据此,宝钢正式展开相关配套材料研制工作。

  据记者了解,作为国际航空业的权威认证,由美国性能审查协会(PRI)组织的NADCAP认证是进入民用航空市场的入场券。宝钢特钢于2011年1月通过材料实验室NADCAP认证,2011年7月通过无损超声波NADCAP认证,2012年7月通过特殊工艺热处理NADCAP认证,成为国内首个通过3项NADCAP认证的冶金企业。此后,宝钢特钢还开展了国产材料的适航符合性认证,最终成为中国商飞的合格供应商。2015年8月份,抚顺特钢也通过了NADCAP认证,具备了成为“中国商飞”合格供应商的条件。这两家企业在航空用钢研发和认证方面付出的心血,最终使国产钢材得以在C919的制造过程中得到应用,从而开启了中国钢铁企业航空用钢研发和生产的新纪元。

  中国商飞上海飞机设计研究院的一位专家指出,C919作为一个项目平台,其各类设备都是模块化的设计,并没有哪个是不能替换的。随着中国国内材料供应商的产品质量和成本控制力不断提高,用国产材料替换进口材料只是时间问题。

  宝钢集团董事长徐乐江曾表示,民用航空配套是开放的、面向国际的供应商管理。希望中国商飞在条件符合的前提下,在坚持技术标准的同时,争取面向更多国内配套企业,更好地支持国内配套企业的发展。


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