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鎂科研:上海交大高強耐熱鎂稀土合金再立新功

來自: 交大輕合金 收藏 邀請
“高原之王”新一代直升機采用新一代高性能鎂稀土合金材料,突破性地實現了關鍵部件的輕量化,為新型鎂合金材料首次在重大裝備項目上實現批量應用跨出了關鍵一步,上海交通大學輕合金精密成型國家工程研究中心的吳國華教授科研團隊,在中心主任丁文江院士的領導下,為項目的順利實施做出了重大貢獻。

吳國華教授意識到了鎂在未來應用的前景廣闊,自2002年起,他開始了高品質鎂稀土合金熔體的制備技術研究,潛心研究鎂合金熔體純凈化與細化處理關鍵技術。針對鎂合金易氧化燃燒、夾雜難以去除、稀土元素成分因損耗而難以控制的難點,發明了集熔體保護、凈化、細化于一體的鎂稀土合金復合處理新方法與裝備,大幅度提升了鎂熔體純凈度,并有效降低了稀土燒損率,攻克了深度純凈化及稀土損耗有效控制的關鍵難題。在細晶化與凝固組織調控方面,發明了鋯復合細化劑與細化方法,開發了鎂合金在線成分檢測與凝固組織控制的方法及裝置,有效調控了鎂合金熔體的預結晶組織與結構,實現鑄態組織微細化和均質化。

針對現有鎂合金材料強度低、耐熱性差、成型工藝與裝備落后等關鍵問題,利用開發的新型高強耐熱鎂稀土合金材料,并采用系列成套原創性工藝與技術,突破了鑄件表面質量差、尺寸精度低及熱處理變形等應用瓶頸,攻克了鎂合金構件的精確控形與控性關鍵難題,首次實現了大型復雜薄壁高強耐熱鎂合金部件樹脂砂型低壓鑄造,開發了多種航天航空關鍵重要部件,減重達25%以上,保證了國家重點型號的順利實施,大幅度提升了新一代裝備的戰技指標。滿足了國家重大戰略需求。為國防工業的發展做出了重要貢獻,產生了顯著的社會效益。

2011年始,吳國華在某研究所及上海交大的支持和配合下,開始了大型復雜高強耐熱鎂稀土合金鑄件從無到有的研發。通過大量的試驗與技術攻關,攻克了鑄件熱裂、變形、成分偏析、縮孔縮松、組織與性能不均勻等系列難題,研制成功了滿足應用需求的合格產品。

2014年,吳國華團隊首次采用高強耐熱新型鎂稀土合金精密砂型低壓鑄造成型工藝,完成了我國某高超聲速飛行器鎂稀土重要部件的研制與生產任務,首次采用新一代鎂稀土合金替代鈦合金,成功鑄造了大型復雜異型薄壁形狀的主承力部件,多次飛行試驗均獲巨大成功,使我國在航空航天領域高強耐熱鎂稀土合金的應用成為首創,為我國國防事業做出了重大貢獻。該科研成果于2017年獲得了國防技術發明一等獎,受到用戶高度評價。

吳國華教授表示,我國應充分發揮鎂與稀土資源優勢,集中力量,聚焦高性能鎂稀土材料及控形控性技術開發與應用,加強原始創新,提倡自主設計,促進自主應用,形成中國特色航空航天用鎂合金材料標準體系,使鎂合金成為中國輕量化材料的王牌,為我國航空航天工業的快速發展提供強有力的材料技術支撐,繼而把中國鎂稀土材料推向世界,將我國鎂與稀土資源優勢轉化為經濟優勢,促進我國鎂及稀土產業的發展。

柜、衛浴柜等。

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本文作者2022-5-13 13:43
鎂途
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