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高溫合金葉片研制是航空發(fā)動(dòng)機(jī)、大型艦艇發(fā)動(dòng)機(jī)、重型燃?xì)廨啓C(jī)等“國(guó)之重器”創(chuàng)新發(fā)展的核心技術(shù)之一，因技術(shù)難度大、發(fā)展起步晚、國(guó)外封鎖嚴(yán)等，成為制約國(guó)家安全能力提升的技術(shù)瓶頸。以滿足國(guó)家重大需求為己任，西安交通大學(xué)機(jī)械制造系統(tǒng)工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室融合新型的3D打印技術(shù)和成熟的精密鑄造技術(shù)，發(fā)明了航空發(fā)動(dòng)機(jī)高溫合金葉片的快速精鑄技術(shù)。該技術(shù)可顯著提升復(fù)雜葉片的制造能力、大幅縮短葉片制造的工藝路線、大幅降低制造對(duì)葉片設(shè)計(jì)的限制，對(duì)我國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造體系和研制體系能力的提升具有重大的革新意義。目前，在國(guó)家項(xiàng)目和各級(jí)部門大力支持下，研究團(tuán)隊(duì)已攻克了該技術(shù)的關(guān)鍵難題，形成了完備的技術(shù)體系，建成了小批量生產(chǎn)線，具備了服務(wù)于我國(guó)先進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力。 航空發(fā)動(dòng)機(jī)高溫合金葉片的快速精鑄技術(shù)的技術(shù)。以CAD數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)直接驅(qū)動(dòng)，利用光固化3D技術(shù)成形制造樹脂原型，采用凝膠注模方法將陶瓷漿料一次貫注成型，冷凍干燥處理后，燒失樹脂原型和燒結(jié)陶瓷，經(jīng)過(guò)強(qiáng)化處理后，制備出芯殼一體化陶瓷鑄型，在此鑄型中澆鑄金屬，經(jīng)凝固、脫芯等工序，即可得到高溫合金葉片。

本項(xiàng)目研制了 20 余種高性能鋁合金材料和大規(guī)格優(yōu)質(zhì)擠壓用鑄錠的制備技 術(shù)；研發(fā)了大型精密擠壓模具優(yōu)化設(shè)計(jì)方法與制造技術(shù)，試模次數(shù)≤5 次，模具 壽命≥35t/套；研發(fā)了擠壓工藝控制與優(yōu)化技術(shù)，以及型材后處理專用設(shè)備和技 術(shù)，使大規(guī)格復(fù)雜截面鋁型材成品率提高到 62%以上。本技術(shù)獲國(guó)家科技支撐 計(jì)劃項(xiàng)目資助，獲山東省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。 利用本技術(shù)，已累計(jì)研制生產(chǎn)了生產(chǎn)高性能鋁型材 68570 噸。為 300 余列 高速列車、280 列地鐵輕軌列車研制提供了車體型材；在半掛載重汽車、船舶 中獲得廣泛應(yīng)用，為西門子、阿爾斯通、龐巴迪、韓國(guó) DU 等研制了系列高性 能大規(guī)格復(fù)雜鋁型材。

本項(xiàng)目立足于我國(guó)豐富的釩資源，研制出了以高硬度、團(tuán)球狀且彌散分布的 I 型碳化釩為耐磨相的高釩高耐磨合金；通過(guò)控制基體組織，保證了其磨損穩(wěn)定性；通過(guò)解決復(fù)合界面控制問(wèn)題，開發(fā)了低成  本的高釩合金  / 低合金鋼雙金屬?gòu)?fù)合技術(shù)，推動(dòng)了耐磨材料和重型裝備行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。項(xiàng)目共發(fā)表論文 18 篇，授權(quán)專利 5 項(xiàng)，制訂標(biāo)準(zhǔn) 3 項(xiàng)。

汽車用合金鋼/中碳鋼大方坯高溫力學(xué)性能及斷裂機(jī)理研究：(1)進(jìn)行45、40Cr、40Mn2、42CrMo、20CrMnTi等5個(gè)鋼種連鑄坯的高溫?zé)嵫有约皬?qiáng)度性能實(shí)驗(yàn)及分析；(2)對(duì)5個(gè)鋼種連鑄坯試樣的斷口形貌進(jìn)行掃描電鏡分析；(3)研究5個(gè)鋼種連鑄坯在不同溫度區(qū)間的脆性斷裂機(jī)理。 汽車用合金鋼/中碳鋼大方連鑄坯凝固過(guò)程研究：(1)凝固過(guò)程數(shù)值模擬，(2)工藝參數(shù)對(duì)鑄坯凝固過(guò)程的影響：①鋼水過(guò)熱度、拉坯速度、比水量等對(duì)鑄坯凝固過(guò)程的影響。②過(guò)熱度與拉坯速度的匹配關(guān)系、比水量與拉坯速度關(guān)系。③鑄坯溫度場(chǎng)與凝固坯殼厚度的變化規(guī)律。 汽車用合金鋼/中碳鋼大方坯連鑄二冷系統(tǒng)優(yōu)化研究，結(jié)合二冷配水優(yōu)化計(jì)算結(jié)果與石鋼連鑄機(jī)的實(shí)際情況，按照均勻冷卻原則，進(jìn)行大方坯連鑄二冷系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。(1)建立二冷配水模型，得出5個(gè)鋼種、2種坯型（300mm×220mm和220mm×180mm）10種工況的二冷區(qū)最佳水量分布與最佳拉速的關(guān)系。結(jié)合過(guò)熱度變化對(duì)二冷水量影響，建立二冷配水模型：Qi=A×V2+B×V+C+D×(ΔT-25)；(2)優(yōu)化二冷配水制度；(3)設(shè)計(jì)合理的二冷系統(tǒng)。 汽車用合金鋼/中碳鋼大方連鑄坯冷卻控制軟件研制：(1)運(yùn)用射釘法測(cè)定連鑄坯凝固坯殼厚度，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量鑄坯表面溫度，對(duì)所建模型進(jìn)行了雙重驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)表明，所開發(fā)模型具有良好的實(shí)用性和可靠性。(2)根據(jù)大方坯連鑄凝固傳熱數(shù)學(xué)模型，應(yīng)用Borland Delphi 7.0 編程軟件開發(fā)大方坯連鑄冷卻控制計(jì)算機(jī)模擬軟件。該軟件既可以在冷卻水量一定條件下計(jì)算鑄坯的溫度場(chǎng)分布，又可以在鑄坯目標(biāo)表面溫度條件下計(jì)算所需冷卻水量，為鑄坯質(zhì)量精確控制提供重要的依據(jù)。 項(xiàng)目實(shí)施后，鑄坯等軸晶率達(dá)30％以上的爐次比提高了36％；鋼材低倍合格率由90.07％提高到98.20%，鑄坯外觀合格率由99.7％提高至99.9％，3年的直接經(jīng)濟(jì)效益1954.73萬(wàn)元。 該項(xiàng)目獲得2006年獲得河北冶金科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)。相關(guān)研究?jī)?nèi)容登記計(jì)算機(jī)軟件：汽車用鋼大方坯連鑄二冷控制計(jì)算機(jī)模擬軟件（軟著登字第BJ7314）和大方坯結(jié)晶器溫度場(chǎng)模擬計(jì)算軟件（軟著登字第BJ7373）。 本項(xiàng)目對(duì)于國(guó)內(nèi)外鋼廠生產(chǎn)連鑄坯質(zhì)量的改善，具有廣泛的借鑒意義，已推廣至石鋼煉鋼廠轉(zhuǎn)爐車間的3臺(tái)方坯鑄機(jī)、萊鋼特鋼大方坯鑄機(jī)、興澄特鋼大方坯鑄機(jī)、邯鋼三煉鋼新板坯鑄機(jī)和新余鋼廠板坯連鑄機(jī)上，應(yīng)用前景廣闊，社會(huì)效益顯著。

影響水泵和排灰泵正常工作的關(guān)鍵因素之一是泵的過(guò)流部件的磨蝕。在磨損和汽蝕的共同作用下，過(guò)流部件表面的金屬會(huì)逐漸剝落造成金屬流失，其結(jié)果導(dǎo)致出水量減少、工作效率降低和電耗增加。我國(guó)河流多含泥沙，而黃河含沙量為世界之首，所以，我國(guó)水電站、提灌站，特別是引黃泵站中水泵過(guò)流部件的流失速度很高，嚴(yán)重影響著工農(nóng)業(yè)的正常生產(chǎn)。因此，降低泵的過(guò)流部件的流失已成為當(dāng)前亟待解決的重要問(wèn)題。FCB 合金是由澳大利亞昆士蘭大學(xué)采礦、礦業(yè)和材料工程系研制成功的一種新型鐵基耐磨材。就總體而言，該合金與高鉻鑄鐵在組

成果簡(jiǎn)介本項(xiàng)目立足于我國(guó)豐富的釩資源，研制出了以高硬度、團(tuán)球狀且彌散分布的I型碳化釩為耐磨相的高釩高耐磨合金；通過(guò)控制基體組織，保證了其磨損穩(wěn)定性；通過(guò)解決復(fù)合界面控制問(wèn)題，開發(fā)了低成本的高釩合金/低合金鋼雙金屬?gòu)?fù)合技術(shù)，推動(dòng)了耐磨材料和重型裝備行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。項(xiàng)目共發(fā)表論文18篇，授權(quán)專利5項(xiàng)，制訂標(biāo)準(zhǔn)3項(xiàng)。應(yīng)用簡(jiǎn)介所處研發(fā)階段：已處于工業(yè)生產(chǎn)和推廣應(yīng)用階段適合應(yīng)用領(lǐng)域：冶金

本發(fā)明公開了一種非晶合金零件的快速成形方法，包括首先對(duì) 電磁成形系統(tǒng)中的電容器充電，然后采用電脈沖放電對(duì)非晶合金進(jìn)行 快速升溫使其溫度升至過(guò)冷液態(tài)溫度，在溫度達(dá)到設(shè)定溫度停止電脈 ·549·沖放電，同時(shí)使所述電磁成形系統(tǒng)的電容器放電，產(chǎn)生電磁力并驅(qū)動(dòng) 過(guò)冷液態(tài)的非晶合金變形至模具中，即可實(shí)現(xiàn)非晶合金零件的快速成 形。本發(fā)明還公開了利用上述方法所制備的非晶合金零件。本發(fā)明通 過(guò)對(duì)熱塑性成形過(guò)程中的加熱方式、成形驅(qū)動(dòng)方式

本發(fā)明公開了一種提高鋁合金熱成形效率及成形性的方法，包 括如下步驟：(1)在鋁合金坯料表面涂覆具有高吸收率且具有潤(rùn)滑作用 的涂料；(2)將所述鋁合金坯料置于設(shè)定特定加熱溫度的第一加熱爐中 加熱并保溫；(3)將所述鋁合金坯料從第一加熱爐中取出后轉(zhuǎn)移至成形 模具上；(4)所述成形模具在壓力機(jī)的帶動(dòng)下閉合使所述鋁合金坯料成 形并保壓冷卻；(5)將成形冷卻后的零件置于設(shè)定特定加熱溫度的第二 加熱爐中加熱并保溫，進(jìn)行人工時(shí)效后

以噴射液氮的方式執(zhí)行深冷加工，并為包括切削速度、切削深度和切削進(jìn)給量在內(nèi)的一系列待優(yōu)化輸入加工參數(shù)設(shè)定取值區(qū)間;根據(jù) 正交試驗(yàn)來(lái)執(zhí)行多種工況下的車削加工，相應(yīng)建立車削模型，并求解 各工況下作為研究變量的輸出結(jié)果;選取切削溫度、加工平面方向的 表面殘余拉應(yīng)力和最大殘余壓應(yīng)力的深度這三個(gè)變量作為優(yōu)化目標(biāo)， 并采用響應(yīng)面法進(jìn)行擬合;對(duì)三個(gè)優(yōu)選目標(biāo)分別設(shè)定優(yōu)化系數(shù)，并求 解獲得在深冷加工條件下，上述待優(yōu)化加工參數(shù)的最優(yōu)解。通過(guò)本發(fā) 明，能夠在主要車削加工輸出結(jié)果之間取得良好的平衡，有效執(zhí)行對(duì) 整體切削工藝參