成果簡介:
關(guān)鍵技術(shù)
(1)新一代高強韌高成形性可焊
鋁合金成分設(shè)計
抑制脆性粗大初生相、形成與基體相容性佳的韌性相,保證材料高強韌性的同時以提高其成形性/延伸率,開展材料主微元素合金成分優(yōu)化與組織設(shè)計,形成高強韌高成形性可焊鋁合金材料成分組織方案。
(2)復合熔體凈化與均質(zhì)細晶低偏析鑄造技術(shù)
基于強塑性變形對鑄錠冶金質(zhì)量的更高要求,發(fā)展鋁合金熔體熔劑外場輔助精煉深度凈化、低液位液芯磁流鑄造技術(shù),實現(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)高強韌薄壁高筋大型壁板強塑性成形技術(shù)
通過采用控溫筒形對稱擠壓-剖展的方式,克服薄壁高筋板材形變穩(wěn)定性的同時,實現(xiàn)寬幅板材的強流變精準形狀精度控制。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)
固溶加多級時效熱處理技術(shù),實現(xiàn)細小析出相彌散分布,精確調(diào)控高筋-薄壁板材及其過渡處的微結(jié)構(gòu),實現(xiàn)高性能薄壁高筋大型壁板精確成性。
解決的關(guān)鍵科學問題
(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;
(2)復雜成分及相組成條件下夾雜物形成與脫出機制以及在液芯磁流場、熱場、流場復合作用下合金元素的運動規(guī)律及其對凝固組織的作用機制;
(3)大尺寸薄壁高筋復雜斷面金屬塑性形變均勻性以及強變形后高強鋁合金特征微結(jié)構(gòu)在多重熱力場作用下的演化規(guī)律。
應(yīng)用案例
對合金微觀組織模式與成分設(shè)計和新型熔鑄技術(shù)開發(fā),可提高材料的成形性能,采用筒形對稱控溫擠壓與精近成形技術(shù)結(jié)合熱處理微結(jié)構(gòu)精確調(diào)控,實現(xiàn)運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
本項目以運載火箭用高強鋁合金薄壁高筋大型壁板強流變精確成形制造技術(shù)科學基礎(chǔ)為主線,通過材料工程、機械工程、力學以及宇航工程等多學科融合,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)計與成分優(yōu)化、鑄錠組織調(diào)控、異型復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,實現(xiàn)航天高強鋁合金薄壁高筋大型壁板快速整體復雜成形成性的全流程協(xié)同調(diào)控,突破異型復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,具有顯著的科學意義。項目研究可指導輕質(zhì)高強薄壁大型艙段的高性能、低成本、高效制造,推動運載火箭關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件向輕質(zhì)高強、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)用價值。
作用原理
(1)高強韌高成形性可焊鋁合金微觀組織模式與合金成分設(shè)計
(2)高強鋁合金薄壁高筋大型壁板用高純均質(zhì)細晶低偏析鑄錠制造原理研究
(3)高強鋁合金薄壁高筋大型壁板強塑性流變整體成形機理研究
(4)高強鋁合金薄壁高筋大型壁板熱處理組織演變規(guī)律研究
市場分析
該項目產(chǎn)品經(jīng)過后期工業(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。僅供學習研究,如用于商業(yè)用途,請聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)