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高溫合金葉片研制是航空發(fā)動機、大型艦艇發(fā)動機、重型燃氣輪機等“國之重器”創(chuàng)新發(fā)展的核心技術之一，因技術難度大、發(fā)展起步晚、國外封鎖嚴等，成為制約國家安全能力提升的技術瓶頸。以滿足國家重大需求為己任，西安交通大學機械制造系統(tǒng)工程國家重點實驗室融合新型的3D打印技術和成熟的精密鑄造技術，發(fā)明了航空發(fā)動機高溫合金葉片的快速精鑄技術。該技術可顯著提升復雜葉片的制造能力、大幅縮短葉片制造的工藝路線、大幅降低制造對葉片設計的限制，對我國航空發(fā)動機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，在國家項目和各級部門大力支持下，研究團隊已攻克了該技術的關鍵難題，形成了完備的技術體系，建成了小批量生產線，具備了服務于我國先進航空發(fā)動機創(chuàng)新設計的能力。 航空發(fā)動機高溫合金葉片的快速精鑄技術的技術。以CAD數字數據直接驅動，利用光固化3D技術成形制造樹脂原型，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陶瓷，經過強化處理后，制備出芯殼一體化陶瓷鑄型，在此鑄型中澆鑄金屬，經凝固、脫芯等工序，即可得到高溫合金葉片。

本項目研制了 20 余種高性能鋁合金材料和大規(guī)格優(yōu)質擠壓用鑄錠的制備技 術；研發(fā)了大型精密擠壓模具優(yōu)化設計方法與制造技術，試模次數≤5 次，模具 壽命≥35t/套；研發(fā)了擠壓工藝控制與優(yōu)化技術，以及型材后處理專用設備和技 術，使大規(guī)格復雜截面鋁型材成品率提高到 62%以上。本技術獲國家科技支撐 計劃項目資助，獲山東省科技進步一等獎。 利用本技術，已累計研制生產了生產高性能鋁型材 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 中獲得廣泛應用，為西門子、阿爾斯通、龐巴迪、韓國 DU 等研制了系列高性 能大規(guī)格復雜鋁型材。

本項目立足于我國豐富的釩資源，研制出了以高硬度、團球狀且彌散分布的 I 型碳化釩為耐磨相的高釩高耐磨合金；通過控制基體組織，保證了其磨損穩(wěn)定性；通過解決復合界面控制問題，開發(fā)了低成  本的高釩合金  / 低合金鋼雙金屬復合技術，推動了耐磨材料和重型裝備行業(yè)的技術進步。項目共發(fā)表論文 18 篇，授權專利 5 項，制訂標準 3 項。

汽車用合金鋼/中碳鋼大方坯高溫力學性能及斷裂機理研究：(1)進行45、40Cr、40Mn2、42CrMo、20CrMnTi等5個鋼種連鑄坯的高溫熱延性及強度性能實驗及分析；(2)對5個鋼種連鑄坯試樣的斷口形貌進行掃描電鏡分析；(3)研究5個鋼種連鑄坯在不同溫度區(qū)間的脆性斷裂機理。 汽車用合金鋼/中碳鋼大方連鑄坯凝固過程研究：(1)凝固過程數值模擬，(2)工藝參數對鑄坯凝固過程的影響：①鋼水過熱度、拉坯速度、比水量等對鑄坯凝固過程的影響。②過熱度與拉坯速度的匹配關系、比水量與拉坯速度關系。③鑄坯溫度場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，結合二冷配水優(yōu)化計算結果與石鋼連鑄機的實際情況，按照均勻冷卻原則，進行大方坯連鑄二冷系統(tǒng)的優(yōu)化設計。(1)建立二冷配水模型，得出5個鋼種、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系。結合過熱度變化對二冷水量影響，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)設計合理的二冷系統(tǒng)。 汽車用合金鋼/中碳鋼大方連鑄坯冷卻控制軟件研制：(1)運用射釘法測定連鑄坯凝固坯殼厚度，并結合現場測量鑄坯表面溫度，對所建模型進行了雙重驗證。實驗表明，所開發(fā)模型具有良好的實用性和可靠性。(2)根據大方坯連鑄凝固傳熱數學模型，應用Borland Delphi 7.0 編程軟件開發(fā)大方坯連鑄冷卻控制計算機模擬軟件。該軟件既可以在冷卻水量一定條件下計算鑄坯的溫度場分布，又可以在鑄坯目標表面溫度條件下計算所需冷卻水量，為鑄坯質量精確控制提供重要的依據。 項目實施后，鑄坯等軸晶率達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年的直接經濟效益1954.73萬元。 該項目獲得2006年獲得河北冶金科學技術一等獎。相關研究內容登記計算機軟件：汽車用鋼大方坯連鑄二冷控制計算機模擬軟件（軟著登字第BJ7314）和大方坯結晶器溫度場模擬計算軟件（軟著登字第BJ7373）。 本項目對于國內外鋼廠生產連鑄坯質量的改善，具有廣泛的借鑒意義，已推廣至石鋼煉鋼廠轉爐車間的3臺方坯鑄機、萊鋼特鋼大方坯鑄機、興澄特鋼大方坯鑄機、邯鋼三煉鋼新板坯鑄機和新余鋼廠板坯連鑄機上，應用前景廣闊，社會效益顯著。

影響水泵和排灰泵正常工作的關鍵因素之一是泵的過流部件的磨蝕。在磨損和汽蝕的共同作用下，過流部件表面的金屬會逐漸剝落造成金屬流失，其結果導致出水量減少、工作效率降低和電耗增加。我國河流多含泥沙，而黃河含沙量為世界之首，所以，我國水電站、提灌站，特別是引黃泵站中水泵過流部件的流失速度很高，嚴重影響著工農業(yè)的正常生產。因此，降低泵的過流部件的流失已成為當前亟待解決的重要問題。FCB 合金是由澳大利亞昆士蘭大學采礦、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

成果簡介本項目立足于我國豐富的釩資源，研制出了以高硬度、團球狀且彌散分布的I型碳化釩為耐磨相的高釩高耐磨合金；通過控制基體組織，保證了其磨損穩(wěn)定性；通過解決復合界面控制問題，開發(fā)了低成本的高釩合金/低合金鋼雙金屬復合技術，推動了耐磨材料和重型裝備行業(yè)的技術進步。項目共發(fā)表論文18篇，授權專利5項，制訂標準3項。應用簡介所處研發(fā)階段：已處于工業(yè)生產和推廣應用階段適合應用領域：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 電磁成形系統(tǒng)中的電容器充電，然后采用電脈沖放電對非晶合金進行 快速升溫使其溫度升至過冷液態(tài)溫度，在溫度達到設定溫度停止電脈 ·549·沖放電，同時使所述電磁成形系統(tǒng)的電容器放電，產生電磁力并驅動 過冷液態(tài)的非晶合金變形至模具中，即可實現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 過對熱塑性成形過程中的加熱方式、成形驅動方式

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滑作用 的涂料；(2)將所述鋁合金坯料置于設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移至成形 模具上；(4)所述成形模具在壓力機的帶動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定特定加熱溫度的第二 加熱爐中加熱并保溫，進行人工時效后

以噴射液氮的方式執(zhí)行深冷加工，并為包括切削速度、切削深度和切削進給量在內的一系列待優(yōu)化輸入加工參數設定取值區(qū)間;根據 正交試驗來執(zhí)行多種工況下的車削加工，相應建立車削模型，并求解 各工況下作為研究變量的輸出結果;選取切削溫度、加工平面方向的 表面殘余拉應力和最大殘余壓應力的深度這三個變量作為優(yōu)化目標， 并采用響應面法進行擬合;對三個優(yōu)選目標分別設定優(yōu)化系數，并求 解獲得在深冷加工條件下，上述待優(yōu)化加工參數的最優(yōu)解。通過本發(fā) 明，能夠在主要車削加工輸出結果之間取得良好的平衡，有效執(zhí)行對 整體切削工藝參