大型锻件极端制造的ZUI高目标除了均质化制坯和一体化制造以外，少无切削的模锻化成形也是一个非常重要的内容。

待模锻化成形的锻件

中国一重发明的整体水室封头仿形锻造与国内外其他锻件供应商的自由锻造相比，材料利用率提高30%以上，但与成品锻件相比仍有优化空间。为了实现超大异形锻件模锻化，对CAP1400反应堆压力容器一体化接管段及蒸汽发生器水室封头的模锻成形方案进行了研究。

中国一重拟对支承辊和转子等大型、超大型轴类锻件的辊、轴身进行挤压，对辊、轴颈进行模锻。表2给出了材料为45Cr4NiMoV的2250mm连轧机支承辊不同成形方式所需费用对比，从表2中可以看出，采用连铸坯叠锻制坯并经过模锻成形与传统的铝锭开坯并经过自由锻成形相比，具有节材、节能和大幅度降低制造成本等优势。

设备保障

超大型锻件追求的目标是“形神兼备”，既要得到铸件的形状，又要保持锻件的组织与性能。为了实现“形神兼备”的目标，大型锻件需要同时满足“形”、“粒”、“力”三个方面的要求。“形”即近净成形；“粒”即晶粒均匀且细小；“力”即三向压应力状态下成形。

为了实现增材制坯和模锻化成形，以及确保超大型锻件获得“形”“粒”“力”全面发展，均需要研制在压力、空间以及速度等方面能够融汇模锻压机、自由锻压机与挤压机优势的特种超级压机,确定为1500MN；10m×10m×12m。建造1500MN压机可以实现下述转型升级。

⑴改变成形方法。

如果说上一轮锻件制造的创新注重的是单体规模的大型化以及一体化，那么未来“中国制造2025”的创新将会是锻件形状上的个性化与精细化、材料上的高合金化、质地上的强韧化与高密化，要实现上述创新，非超级压机莫属。

⑵改变制坯方式。

增材制坯代替传统铸锭是一种革命性工艺创新，可以逐步取消超大型锻件制造业的冶炼及铸锭环节。既解决了锻件制造业的冶炼及铸锭操作者后继无人的突出问题，又解决了超大型铝锭均匀性、致密性差的世界性难题，还可以降低超大型锻件制造成本50%以上（取消水、冒口，减少锻造火次等）。

⑶铸件改锻件。

实践证明，随着重大装备要求的不断提高，产品零件以锻代铸已成为一种发展趋势。核电主管道、泵壳等铸件因无法满足要求而改为锻件。水轮机叶片也由铸造成形发展为锻挤成形。水轮机上冠、汽轮机缸体、轧制设备中的轴承座等零件的以锻代铸也将为期不远。

结论

⑴低Si控Al铝冶炼和长水口保护浇注等技术是保证超大型铝锭的纯净性与均匀性的首选。

⑵增材制坯是大幅度提高大型锻件的均质性和材料利用率的发展方向。

⑶一体化制造和模锻化成形是大型锻件极端制造的必由之路。

⑷超大型压机是大型锻件均质化制坯、一体化制造和模锻化成形的保障，亦是大型锻件实现转型升级的充分必要条件。

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