大家好,我们继续学习《新科技知识干部读本》中,15、特大型构件成形成性是重大核心装备自主创新能力的关键。
特大构件制造技术是集材料、铸造、锻造、焊接和热处理等为一体的综合技术。
通常人们制造大型构件会采用在大型铸锭上进行锻造和热处理加工,遇到超大异型构件还会采用分段式锻造,然后焊接成整体,再进行数控铣的工艺路线和制作技术。
由于超大型构件重量重、尺寸大,因此所要用到的超大型铸锭在凝固成形过程可能产生偏析、缩孔、非金属夹杂物和组织不均匀性等多种缺陷,影响到成品率和使用寿命。可见,超大型铸锻件成形制造十分复杂,涉及材料科学、弹塑性力学、冶金凝固技术、热处理、组织性能优化控制等领域的交叉与融合,还需要耦合多种成形方式和多尺度效应的成形成性一体化制造基础研究的支撑。
发展高效能精确成形技术,以突破设备能力的限制,是特大型构件成形成性制造技术关注的焦点。高性能精密大型复杂环件是航空、航天、风电、核电等高技术装备领域的关键基础构件,多为非矩形的复杂异型截面环,要求成形质量高,所用材料也多为钛合金、铝合金和高温合金等昂贵的难变形材料,迫切需要研发径轴向环件精确轧制的局部加载增量成形技术,该技术具有节能、节材、优质、高效、低噪等技术优势。
总体来看,特大件成形成性一体化制造领域研究的主要发展趋势是研究铸、锻、热处理规范及外场条件的耦合对超大型坯料与成形件组织性能的影响规律;通过集成创新发展超大件高性能坯料的成形成性技术,超大型高性能构件的多场耦合多尺度效应下成形成性一体化质量控制基础研究与关键技术研发是重要的发展方向。研究与发展特大型高性能构件的整体加载成形、节约型的局部加载省力成形和分段成形组合制造等先进技术,有望解决特大型高性能构件的成形成性制造难题。
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