複雜結構特種雙金屬構件製備技術及產品研製

來源:科技處  時間:2020-09-10  點擊數:

主要完成單位:manbetxapp下载 ,西安建築科技大學,西安西電開關電氣有限公司,天水西電長城合金有限公司

主要完成人:梁淑華,許雲華,鄒軍濤,曹偉產,付永紅,劉強,楊曉紅,王海洪,鍾黎聲,武宏,肖鵬

項目簡介:  

由於電力、空天、冶金等領域的重要工程裝備核心部件服役環境特殊,要求同一構件不僅具有超強承載能力,而且需要兼備極端耐熱、高強耐燒、超高耐磨等特性,甚至要求在同一構件上實現相互矛盾的雙重或多重功能,由不同特性金屬組成的雙金屬構件成為滿足上述使用要求的最佳選擇。直接將兩種金屬通過焊接、離心鑄造、軋製等常規方法複合在一起的雙金屬構件,不僅界麵結合強度不能滿足要求,而且主服役基體金屬本身也難以滿足苛刻服役環境,嚴重製約了某些重要工程關鍵設備的創新與應用。該成果在科技部863 課題、國家自然科學基金重點項目等課題支持下,針對超特高壓斷路器、航空電源和液壓機構、冶金物料輸送係統等重要裝備亟需、結構複雜且有特殊功能要求的雙金屬構件製備技術及裝備開展了研究。

從宏微觀多尺度角度發掘材料與結構的潛力,提出了苛刻服役環境下主服役材料的主動設計方法與製備技術,即通過主服役材料微結構優化設計,發明了雙連續超細結構、鋼筋混凝土結構、梯度增強結構和析出相-納米晶-納米孿晶協同調控的主服役材料及製備技術,突破現有構件設計極限,使其滿足超強承載、極端耐熱、高強耐燒、超高耐磨等需求。采用特種液固連接與複合製造,探索出熔點相差巨大(≥1500℃)、熔點相差較小(≤500℃)、熔點相近(≤100℃)係列結構複雜雙金屬構件整體製造新方法。結合複雜雙金屬成型需要,自主開發了多點監控、梯度加熱、精確控溫的專用可視化高溫熔滲連接設備,雙溫區、環形順序凝固、轉速可調的專用雙金屬連接設備及薄壁、異型雙金屬管材整體複合自動化、規模化生產線。

複雜結構雙金屬產品的開發及應用,有力支撐了特高壓電網以及風電等新型能源並網後滿負荷商業化穩定運行,促進了我國航空發電機技術的進步,解決了困擾企業多年的飛機液壓機構低溫漏油超標問題和異型管無法整體複合的難題。研究成果在國內外知名學術期刊發表學術論文100餘篇,其中SCI收錄論文60篇。培養博士研究生7人,碩士研究生33人;獲授權國家發明專利47件。成果形成係列雙金屬構件產品隨整機在特高壓電網、航空、冶金等領域運行狀態良好,具有穩定的服役性能,經濟和社會效益顯著。

該項目由manbetxapp下载 、西安建築科技大學、西安西電開關電氣有限公司和天水西電長城合金有限公司四家單位共同完成。研究團隊包括正高級職稱3人、副高級職稱6人、中級職稱2人,平均年齡不到47歲。

該項目獲2019年度陝西省科技進步一等獎。

  




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