成果簡(jiǎn)介:
關(guān)鍵技術(shù)
(1)新一代高強(qiáng)韌高成形性可焊
鋁合金成分設(shè)計(jì)
抑制脆性粗大初生相、形成與基體相容性佳的韌性相,保證材料高強(qiáng)韌性的同時(shí)以提高其成形性/延伸率,開展材料主微元素合金成分優(yōu)化與組織設(shè)計(jì),形成高強(qiáng)韌高成形性可焊鋁合金材料成分組織方案。
(2)復(fù)合熔體凈化與均質(zhì)細(xì)晶低偏析鑄造技術(shù)
基于強(qiáng)塑性變形對(duì)鑄錠冶金質(zhì)量的更高要求,發(fā)展鋁合金熔體熔劑外場(chǎng)輔助精煉深度凈化、低液位液芯磁流鑄造技術(shù),實(shí)現(xiàn)熔體中氫含量、渣含量、雜質(zhì)元素含量以及鑄錠組織成分均勻性及晶粒尺寸的穩(wěn)定控制。
(3)高強(qiáng)韌薄壁高筋大型壁板強(qiáng)塑性成形技術(shù)
通過(guò)采用控溫筒形對(duì)稱擠壓-剖展的方式,克服薄壁高筋板材形變穩(wěn)定性的同時(shí),實(shí)現(xiàn)寬幅板材的強(qiáng)流變精準(zhǔn)形狀精度控制。采用精近成形突破壁板擠壓穩(wěn)定性極限,實(shí)現(xiàn)壁板的金屬均勻流變控制,形成高性能鋁合金薄壁高筋寬幅壁板的高性能、高成形性、高精度制備。
(4)高強(qiáng)韌薄壁高筋大型壁板高性能特征微結(jié)構(gòu)形成技術(shù)
固溶加多級(jí)時(shí)效熱處理技術(shù),實(shí)現(xiàn)細(xì)小析出相彌散分布,精確調(diào)控高筋-薄壁板材及其過(guò)渡處的微結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)高性能薄壁高筋大型壁板精確成性。
解決的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題
(1)基于大尺寸薄壁高筋壁板材料成形性能與服役性能協(xié)同的成分與微結(jié)構(gòu)匹配設(shè)計(jì);
(2)復(fù)雜成分及相組成條件下夾雜物形成與脫出機(jī)制以及在液芯磁流場(chǎng)、熱場(chǎng)、流場(chǎng)復(fù)合作用下合金元素的運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其對(duì)凝固組織的作用機(jī)制;
(3)大尺寸薄壁高筋復(fù)雜斷面金屬塑性形變均勻性以及強(qiáng)變形后高強(qiáng)鋁合金特征微結(jié)構(gòu)在多重?zé)崃?chǎng)作用下的演化規(guī)律。
應(yīng)用案例
對(duì)合金微觀組織模式與成分設(shè)計(jì)和新型熔鑄技術(shù)開發(fā),可提高材料的成形性能,采用筒形對(duì)稱控溫?cái)D壓與精近成形技術(shù)結(jié)合熱處理微結(jié)構(gòu)精確調(diào)控,實(shí)現(xiàn)運(yùn)載火箭寬幅薄壁高筋壁板的高性能高精度整體制造。
研發(fā)背景
本項(xiàng)目以運(yùn)載火箭用高強(qiáng)鋁合金薄壁高筋大型壁板強(qiáng)流變精確成形制造技術(shù)科學(xué)基礎(chǔ)為主線,通過(guò)材料工程、機(jī)械工程、力學(xué)以及宇航工程等多學(xué)科融合,建立薄壁高筋整體成形單元承力板高性能、高精度成形及高穩(wěn)定性精確制造的基礎(chǔ)理論與方法體系,在微觀組織模式設(shè)計(jì)與成分優(yōu)化、鑄錠組織調(diào)控、異型復(fù)雜截面金屬流變均勻性及特征微結(jié)構(gòu)調(diào)控等方面展開基礎(chǔ)研究,發(fā)展異型斷面形/性協(xié)同制造的新原理、新技術(shù)與新工藝,實(shí)現(xiàn)航天高強(qiáng)鋁合金薄壁高筋大型壁板快速整體復(fù)雜成形成性的全流程協(xié)同調(diào)控,突破異型復(fù)雜斷面金屬流變差異大、難以穩(wěn)定成形的塑性變形技術(shù)瓶頸,提升航天大型構(gòu)件整體成形成性技術(shù)水平,具有顯著的科學(xué)意義。項(xiàng)目研究可指導(dǎo)輕質(zhì)高強(qiáng)薄壁大型艙段的高性能、低成本、高效制造,推動(dòng)運(yùn)載火箭關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件向輕質(zhì)高強(qiáng)、形性一體化、整體成形方向發(fā)展,研究成果具有重要的工程應(yīng)用價(jià)值。
作用原理
(1)高強(qiáng)韌高成形性可焊鋁合金微觀組織模式與合金成分設(shè)計(jì)
(2)高強(qiáng)鋁合金薄壁高筋大型壁板用高純均質(zhì)細(xì)晶低偏析鑄錠制造原理研究
(3)高強(qiáng)鋁合金薄壁高筋大型壁板強(qiáng)塑性流變整體成形機(jī)理研究
(4)高強(qiáng)鋁合金薄壁高筋大型壁板熱處理組織演變規(guī)律研究
市場(chǎng)分析
該項(xiàng)目產(chǎn)品經(jīng)過(guò)后期工業(yè)化后,在航空航天方面具有巨大的應(yīng)用潛力。
聲明:
“高強(qiáng)鋁合金薄壁高筋大型壁板精確成形制造技術(shù)基礎(chǔ)” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請(qǐng)聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)