材料，作为一个国家一切生产活动的基础。材料的开发和应用对于全球每一个国家都至关重要，它直接影响着一个国家的经济发展、民生保障，国防建设。而铝合金作为产量和用量仅次于钢材的第二大金属材料，在国家社会的各个领域都有着非常重要的应用。在民生领域中，铝合金常常应用在人们生活的各个细节，易拉罐、手机壳，汽车前盖、高铁、地铁、轻轨的列车部件，而在国防科工领域的应用就更加重要，比如飞机，甚至运载火箭、宇宙飞船等等。近年来，中国特种铝合金在国防科工项目上的应用取得了诸多突破，不少领域的材料研发、锻造技术，已经达到了世界前列，甚至世界领先地位。铝合金加速着不少科技行业的发展，在这背后它又有着怎样令人着迷的“魔力”呢？
中国应急救援装备
为灾难救援提供有力保障
铝合金看似平淡无奇，但是却有着诸多神奇的特性，在中铝中央研究院哈尔滨分院专家委员会常务副主任王国军的介绍下，我们首先了解到了，铝合金比钢铁轻三分之一的特性。在现场小实验结果中显示，相同体积情况下，铝块重量是铁块重量的三分之一。
重量较轻的特性，在诸多金属组成的大金属家族中，看似普通。但在“克克计较”的航空航天领域却有着无可替代的重要优势。在一个不完全统计中，航天飞行器，它每减少一克的重量，就可以节省四公斤的燃料重量。商用飞行器每减少一磅（453克）的重量，它的商用价值就有300美元的收获。军用战斗机呢，每减少一磅（453克）的重量，可以产生3000美元的经济效益。重量轻，就能增加飞行器尤其是火箭的有效载荷，推动了科技进步发展的进程。
为了生动形象的说明铝合金在航空航天领域的应用，本场嘉宾李国军老师还带来了珍贵的道具，一顶中铝集团自主研发的，杨利伟曾戴过的同型号半成品航天员头盔。而除了重量较轻，这顶头盔的特种铝合金材料还有着什么特别的神奇之处？
特种铝合金材料的神奇之处还不止这些，为了印证特种铝合金还有哪些神奇之处，栏目组来到中铝东北轻合金有限责任公司实验室。看看在周期浸润腐蚀试验箱中，铝合金片有着怎样的优异表现。
从试验中看出，铝合金片有着优异的耐高温性和耐腐蚀性。在航空航天的另外一些应用中，特种铝合金这一特点突出，在国家重点型号大飞机的研发中，发挥着重要的作用。比如近些年我们常说的“三个大飞机”之一的代号为“AG600”的水陆两栖大飞机。“AG600”水陆两栖飞机由于长期在海洋中或海岛环境中服役，需要大量耐高温、耐高湿、耐高盐的金属材料。而特种铝合金恰恰可以符合这种要求。而中铝集团自主研发的这种特种铝合金，现在已经成功的应用在“AG600”飞机上。
特种铝合金，难度颇高
“中铝”人攻坚克难
为了中国铝合金材料事业的突破，中铝集团人克服重重困难，做出了大量艰苦卓绝的工作。王国军老师所在的中铝东北轻合金有限责任公司，曾铸造一个应用在大飞机上的铝合金牌号，合金化程度达到了12%，铸造性能非常差，由于需要做成压力加工材，得先铸造成锭胚，铸造的时候难度非常大，经常就因为加了很多东西容易炸裂和开裂。为了铸造它，中铝东北轻合金有限责任公司曾经用了七天七夜的时间，铸了20多个炉次，结果都没有成功，全是废品。车间里满地都是开裂的材料。几乎所有的技术人员和学术团队，都达到了崩溃的边缘，大家开始不自信了。觉得是不是方向上，出现了什么问题，然后逐一去细致地排查，去分析原因，去查文献，去做实验，逐渐的把这个问题给解决了。
中国铝业人面对中国重大科工项目的重点项目，攻坚克难，生产出不少型号的特种铝合金材料。他们的无悔付出，为无数国之重器附着难以想象的神奇“魔力”，让一件件国之重器层出不穷、顺利亮相。另外一个层面，是中国社会主义的制度的优越性，保障了件件国之重器不断推出。在中国，社会主义的政治制度优越性可以让国家集中力量办大事，国家给予科技工作者充足的时间和资金，给他们机会不断试错，最终取得各个方面的战略性突破。
屡屡实现自我突破的
火箭用铝合金锻环
节目中，来自中铝西南铝业（集团）有限责任公司的王正安老师，向我们介绍了，运载火箭用大型锻环，它是连接箱体和箱顶、箱底的一个受力构件。如此重要的国家重点项目部件，中国走过了一条不断自我突破的不平凡制造之路。上个世纪的80年代末期的时候，中铝西南铝业（集团）有限责任公司就研制成功了直径为3米5的铝合金环件，当时就是称为是“亚洲第一环”。应用在我国长征二号、长征三号系列运载火箭上面。
到了2006年，王正安老师所在的中铝西南铝业（集团）有限责任公司，接到了新的制造任务，制造我们国家的新一代运载火箭——长征五号运载火箭的铝合金环件。在当时，这项技术在中国是一片空白。金属环件直径的加大，铸造难度也相应增加。铸造的不顺利，再加上重庆冬天阴冷的天气，使得技术人员心里都凉凉的，心中不免打鼓，这一构件是否能铸造成功。设计单位也曾提出折中的、难度较小的铸造方案，但被王正安老师一口拒绝，义无反顾的坚持试验铸造，并最终用了三年的时间铸造成功，那么当时的这种方案究竟是什么，王正安老师为何会一口拒绝呢？
而在庆祝改革开放40周年大型成就展上，展出了直径为十米的火箭用铝合金锻环图片，据王正安老师介绍，这是应用我国在2028年到2030年之间要发射重型运载火箭上的大型构件。在2015年，中铝西南铝业（集团）有限责任公司用了不到一年的时间就铸锭成功。中国火箭用铝合金环件直径与质量均达到世界第一！
大飞机升空的背后
铝合金研发之路颇为艰辛
在庆祝改革开放40周年大型成就展上，中铝集团还有一项突出成绩被图片展出，那就是国产C919大飞机的第四代新型超高强铝合金壁板。这种铝合金材料合金化程度高，铸造难度极大。在2005年时，这种铝合金铸造技术在中国还是一片空白，曾进口外国铝业公司的特种铝合金但却被处处限制，被卡脖子的感觉让王正安、王国军等中国铝业人感到不安，更加希望能够在大飞机铝合金部件研发制造方面取得突破。
用“冬‘炼’三九、夏‘炼’三伏”这句话，来形容特种铝合金科研工作者的大飞机铝合金部件研发制造，非常的贴切。两位节目嘉宾分别来自北国“冰城”哈尔滨和“火炉”城市重庆。在王正安老师工作所在的重庆，夏日酷暑难耐，而熔铸车间温度更是高达40-50摄氏度，科研工作者每天待十几个小时，一待就是一个多月。而在北国“冰城”哈尔滨，王国军老师曾遇到了更大的困难，在寒冬，大家也曾连续的制造，连续的失败，全天跟产，后半夜顶着凛冽的寒风回家，思想接近奔溃。大家开始不自信了，情绪悲观绝望。但最终经过一段时间的科研，终于实现了技术突破。中国大飞机特种铝合金制造水平也终于达到世界前列。
中国铝业人助力
我国铝合金强国梦的实现
我国在特种铝合金领域取得的举世瞩目的成绩的背后，离不开我国铝业人的辛苦付出与砥砺前行。正是他们孜孜不倦地奋发努力、正是他们坚定的信念，求知的渴望，在攻坚克难中不断超越，才得以让中国一件件国之重器响彻全球。中国铝业人，这种永不止步的探索精神，展现着怎样强大的民族自信？
陕西卫视2月27日晚21:15播出的《国之自信》之《“魔力”铝合金》，将为您分享，在我国特种铝合金研发之路上，中国铝业人一步步助力我国材料强国梦早日实现背后的故事，敬请关注。
来源｜《国之自信》节目组
编辑｜ MTT
