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[成果] 1700441419 浙江
TG4 应用技术 其他金属制品制造 公布年份:2017
成果简介:在工业制造业中,常常需要在不同母材之间进行钎焊。例如在空调的四通阀上,就需要对紫铜、黄铜、不锈钢中的两种甚至三种材料进行一体化钎焊。该产品采用新工艺、新配方,提出了在Ag-Cu-Zn三元系的基础上添加In、Ni元素组成多元合金体系的思路,制备出一种新型钎焊材料。通过优化合金成分,化学元素In的加入不但降低了钎料的熔化温度还提高了钎料的润湿性,镍的加入有效提升钎料强度和增加钎料对不锈钢等母材的润湿性能。同时与现有的钎焊材料相比,该钎料不仅减少了贵金属白银用量,同时由于其不含有害化学元素Cd,符合欧盟RoHS指令的要求。钎焊接头表面光洁,机械强度较高,致密性好,熔化温度合适,润湿性、铺展性、流动性好,满足对黄铜、紫铜、不锈钢的一体化钎焊使用,特别适用于制冷、机械、机电、电器、仪器仪表、汽车等行业的钎焊,满足客户自动化生产的需要,具有广阔的市场前景。该产品在客户的实际使用中钎焊工艺性能良好,已部分取代了BAg40CuZnNiIn等含银量40%的银钎料,减少了白银使用量,降低客户生产成本,新钎料已经成功进入正式投产阶段。
[成果] 1700440391 浙江
TG4 应用技术 其他金属制品制造 公布年份:2017
成果简介:项目产品以SnCu合金为基材,添加Ge、Ti、Bi、Ni、Ga、P等,采用二步熔炼法和P合金制作等工艺制得;改进了拉丝工艺装置,提高拉丝效率;研制了出丝和走丝装置,实时监控焊丝质量,保证了焊丝完整性和均匀性。产品具有焊接性能好、抗氧化性能强、耐高温、安全可靠、环保等特点,在拉丝、出丝和走丝工艺上有创新。已获发明专利2件,实用新型专利2件,技术处国内领先水平。
[成果] 1700440874 浙江
TG4 应用技术 其他金属制品制造 公布年份:2017
成果简介:简要技术说明(主要创新点):创新点合金成分设计创新首次通过Ag、P、Sn、Ni、Zr元素的成分优化,研制出熔化温度范围在620℃~670℃的低银焊料。该项目产品通过对合金元素Sn、Ni及微量元素Zr的成分优化,同时控制银的含量在2%以下,在降低银含量的同时,进一步降低了焊料的熔点和工作温度,提高了各项性能。研制出的低银焊料熔化温度范围在620℃~670℃,操作温度650℃左右,其熔点和操作温度低于广泛使用的HAG-2B焊料(644℃~788℃,最低操作温度740℃),且在铜合金表面上润湿性、渗透性优良、钎缝气密性高,可适用于多种牌号铜合金构件的钎焊。创新点:材料制备技术创新首次采用金属Zr等元素抑制脆性相Cu3P的生长速度,极大地改善材料的加工性能。从Cu-P二元相图可以看出,当合金中P含量为8.4%时,Cu和P形成熔化温度为714℃的低熔共晶,其组织由Cu+Cu3P组成,Cu3P为脆性相,。随着铜的含磷量增加,Cu3P相增多,合金变得异常脆,特别是难以加工成细丝。本过程通过添加金属Zr元素,抑制脆性相Cu3P的生长速度,有效提高中温低银钎焊丝的塑性,降低因Cu3P相对材料加工性能产生的不利影响,极大地改善材料的加工性能。同时借鉴已在银钎料的制备上已经被国内外大型企业采用的"中频冶炼法+模具浇铸、热挤压、热拉拔工艺",已取得初步成效。主要技术性能指标:钎焊缝抗拉强度:300MPa;弯曲试验(d=10t,α=180°):焊缝不开裂;水压试验:最大承受力≥15MPa。推广应用前景与措施:项目产品通过对配方的研究,开发了一种熔化温度在620℃-670℃的低银焊料,满足多种牌号的铜合金构件的钎焊;采用"中频冶炼-模具浇注-热挤压-热拉拔"制造工艺,有效提高中温低银焊丝的塑性。产品在低银配方上有创新,已申报发明专利1项,处国内同类产品领先水平。产品经浙江省冶金产品质量检验站有限公司检测,所测指标符合相关标准和新产品计划任务书要求,经用户使用,反映良好,具有较好的社会和经济效益,市场推广应用前景广阔。
[成果] 1700440942 浙江
TG4 应用技术 其他金属制品制造 公布年份:2017
成果简介:简要技术说明及主要技术性能指标:简要技术说明(主要创新点):本制冷阀体钎焊用高活性免清洗助焊剂首次通过添加RbF等氟化物,其成分范围为1%~5%的RbF,53%~63%的硼酸三甲酯,22%~32%的甲醇,12%~16%的水份,该配方提高助焊剂的去膜能力和铺展性能,优化助焊剂的成分和比例,提高助焊剂与钎料的润湿与铺展,增强助焊剂的品质和活性,抑制腐蚀性残渣的产生。其主要关键技术点为:1.添加RbF、CsF等氟化物提高助焊剂的去膜能力和铺展性能。2.添加镓的氧化物,提高助焊剂在钎料上的渗透。3.优化助焊剂的成分和比例,提高助焊剂与钎料的润湿与铺展,增强助焊剂的品质和活性,抑制腐蚀性残渣的产生。主要技术性能指标:密度:915.3kg/m<'3>水分:13.94%沸点:66.5℃闪点:-6℃pH值:2.6 推广应用前景与措施:项目产品在助焊剂中,添加了高活性助焊成分,对铜表面的氧化皮进行处理,使得钎焊后残渣少,无腐蚀性,无需酸洗。产品在高活性助焊剂配方上有创新,处国内同类产品先进水平。产品经青岛科标化工分析检测有限公司检测,所测指标符合相关标准和新产品计划任务书要求,经用户使用,反映良好,具有较好的社会和经济效益,市场推广应用前景广阔。
[成果] 1700600254 河南
TG4 应用技术 其他金属制品制造 公布年份:2017
成果简介:为减少和消除制造业导致的环境污染,国家科技发展规划明确要求“积极发展绿色制造”。作为制造业中最常用的连接方式,焊接的绿色化是绿色制造的重要支撑。该项目针对钎焊中的污染问题开发了药芯铝钎料、低腐蚀钎剂、少无钎剂钎焊和铜磷无烟熔炼等环境友好型钎焊材料及其制造流程,并进行了推广应用,主要创新如下: 传统上铝钎焊主要采用SnPb、ZnCd以及SnZn等钎料由于含有Pb、Cd等有害元素,已被环保指令禁用。该项目创制的ZnAl基和AlSi基多元复合铝钎料成分无害,且通过多元合金化调节钎料熔点、改善钎料流动性和润湿性,替代铝钎焊传统钎料,实现了铝钎焊材料的绿色化。 传统铝钎焊使用的钎剂为ZnCl<,2>、CdCl<,2>、AlF3等强腐蚀性卤化物,钎剂残留易恶化环境。该项目创制的CsAlF4、KAlF4和硼酸三甲酯钎剂焊前不吸潮,焊后稳定性好、对环境几乎无扰动、活性温度和钎料熔点匹配性好,在提高钎焊质量的同时消除了传统钎剂的污染。 传统钎焊工艺使用焊条蘸取钎剂使用,钎焊中钎剂大量流失,不仅造成钎剂浪费,而且对环境污染严重。该项目创制的药芯钎料,将钎剂用量压缩到原来的10%-25%,有效节约了成本,同时极大地减轻了卤化物对环境的污染;独创的无缝药芯铝焊丝制造技术,打破了国外技术壁垒。 传统铜磷二元钎料脆性大,填缝性差,流铺性能难以控制。该项目通过在铜磷二元合金中复合引入锡、银、铟、镍等少量元素和硅、铈、镧、锆等微量元素,优化了铜磷钎料的机械性能、熔点和流动性、填缝性等性能,与硼酸三甲酯配合使用,大大拓展了铜磷基钎料的应用范围。 铜磷钎料传统熔炼技术是首先合成铜磷中间合金,再二次熔合成铜磷钎料,合成中磷燃烧产生大量烟尘,是困扰业界近百年的难题。该项目开发的铜磷无烟生产工艺,将中间合金工序与熔炼工序合并,在密闭容器中进行熔炼,烟尘减少95%以上,实现了近零污染和短流程、低能耗生产。 项目培养青年技术骨干60多名、博士8名、硕士11名;授权专利60项(发明20项),发表论文200多篇,出版专著6本,制定标准1项。分课题共通过了3次省部级鉴定和5次验收,达到国际先进水平。项目成果已在20个省1000多家企业得到应用,近三年累计销售12.5亿元。 该项目开发的ZnAl、AlSi、CuP多元复合钎料和新型钎剂填补了国内外空白,无缝药芯铝焊丝制造技术、铜磷无烟熔炼技术等属国内首创。项目成果用于空调、制冷、电力等行业,显著减少了污染,为实现环境友好型焊接、支撑绿色制造发挥了关键技术支撑和行业引领作用。
[成果] 1700050970 浙江
TG4 应用技术 其他金属制品制造 公布年份:2016
成果简介:该公司研制的旁通阀式EGR冷却器,是自主研制的新产品,是一种实现废气温度在一定范围内可控,带旁通装置的EGR冷却器,结构设计的创新传热效率高,分别设有冷却水通道和废气通道,可以满足各种热工况的要求,从而达到改善发动机排放水平,减少EGR冷却器中的积碳。 制造工艺的创新,采用CNC涂膏新技术,实现精确点膏量,选用低温镍基钎料Bni-5X,确保钎焊料完全均匀统一,保证产品的一致性,确保焊接可靠性好。螺旋管芯体组件采用一次性胀口新技术,保证多根冷却管在一次性胀口中与主片装配牢固,提高了EGR冷却器的耐久性和可靠性。
[成果] 1600601057 湖北
TG4 应用技术 其他金属制品制造 公布年份:2016
成果简介:石油天然气长输管道采用高钢级输送具有良好的经济效益。近年来国际上X100级管线钢板在天然气长输管线的应用不断增加。该钢管韧性好,强度高,延伸率较高,能承受较大的应力,具有良好的抗震及气密性。由于钢管的高强度及高韧性,因而要求与之相匹配的焊丝也应具有相应的强度和高韧性。而现有的焊接材料尚不能满足X100级管线钢板的要求。
[成果] 1600600622 湖北
TG4 应用技术 其他金属制品制造 公布年份:2016
成果简介:随着科学技术的发展和进步,工程结构日益向高参数、大型化方向发展,对于在自重增加不多的条件下大幅度提高焊接结构的承载能力的要求日趋强烈,因此,具有该性能优势的低合金高强度钢及其焊接的应用范围也越来越广泛,受到科技和工程界的高度重视。低合金高强度钢不仅强度高而且综合性能也优于碳素结构钢,使这类钢已经在许多重要工程结构中大量应用。低合金高强钢及其焊接应用已经涉及到国民经济和国防建设的众多领域,如建筑、桥梁、汽车制造、石油化工、船舶、电力、工程机械、压力容器、铁路车辆、矿山机械、海洋工程、核能、航空航天及军事工业等。然而,国内配套这种低合金高强钢板的焊接材料----高强实心焊丝均参照国外ER55-1、ER69-1或ER69-3焊丝的模式,依赖大量使用Ni-Mo等合金元素来进行焊缝组织的强化,并提高焊缝的低温冲击性能。但该模式中Ni和Mo等金属资源在中国均比较稀缺,价格昂贵,且属于不可再生资源,添加大量的该类元素,就使得国内高强焊丝的成本随着该类焊接材料应用范围的不断普及而越来越高,严重制约了国内高强实心焊丝的发展。为了达到降低成本而且保证焊丝的焊缝性能,公司成立项目组,旨在根据微合金强韧化的特性以及常规稀有合金元素Ni、Mo合金强韧化的特性的比较和研究,研制出一种成本低廉而性能优异的60公斤级低合金高强焊丝。
[成果] 1700180094 重庆
TG4 应用技术 其他金属制品制造 公布年份:2016
成果简介:该项目提供了一项生产高性能电子焊料的新工艺和新技术。随着电子装联技术的发展,对电子焊料提出了崭新的要求。为了大幅度改善电子焊料的工艺性能以满足现代微连接的需要,该项目经过10多年的努力,取得了以下成果:1)首次定义了电子焊料的工艺性能,形成了改善液态焊料性能的理论和方法。2)发明了以“脱杂—精炼—脱气—转炉—连铸—塑性成形”为主的生产工艺,获得多项国家专利。3)开发了若干种高性能电子焊料,其产品配方准确、成分均匀、性能稳定,其抗氧化性、润湿性、漫流性及焊接可靠性得到显著改善。4)接受国家委托,起草《电子装联高质量内部互连用焊料》等国家标准3项、《无铅焊料试验方法》等电子行业技术标准2项,形成了中国完整的电子装联材料的标准体系。该项目产品广泛应用于邮电通信、军工电子、工业控制、仪器仪表、汽车电子、计算机和家用电器等高新技术产品的制造。该项目已获得重庆市科技进步一等奖,教育部科技成果二等奖,中国专利优秀奖。
[成果] 1700380046 浙江
TG4 应用技术 其他金属制品制造 公布年份:2016
成果简介:铝板翅式热交换器应用广泛,其核心是由翅片、隔板、封条等真空钎焊而成的芯体。本世纪初,中国铝板翅式热交换器制造业初具规模,但生产技术和产品性能与国外差距很大,美国、法国等对中国进行技术封锁,垄断了中高端产品市场。此外,传统铝板翅式热交换器芯体基体材料3003铝合金强度偏低,4004钎料熔点过高,钎焊温度接近3003铝合金固相线温度,钎焊过程中芯体热变形大,结构与尺寸精度控制难度大,母材易过烧等导致力学性能偏低,耐蚀性较差,热交换器最高工作压力≤15.0MPa,应用受到制约。针对中国铝板翅式热交换器行业发展的迫切需求,浙江大学与相关单位进行了长期合作研究,突破系列关键技术,开发出具有自主知识产权的精密型高性能铝板翅式热交换器制造技术及钎料。主要科技创新包括:发明低熔点高强度、高耐蚀性铝合金钎料。发明了熔点≤500℃的高强度铝合金钎料和熔点≤520℃的高强度高耐蚀性铝合金钎料,大幅度降低钎料熔点和钎焊温度,有效提高钎焊可控性,显著降低钎焊能源消耗,避免芯体真空钎焊时铝合金母材过烧和溶蚀,大大减小芯体钎焊过程中的热应力和热变形,保证芯体钎焊接头性能和结构与尺寸精密性。系统创新和集成关键制造技术和装备。系统创新和集成热交换器零件加工-清洗-芯体组装-芯体钎焊-芯体封头组焊-后处理的关键技术和装备,发明零件高精度快速加工和清洗、芯体高效组装、叠层钎焊和局部泄漏修复新技术,突破了精密型高性能铝板翅式热交换器制造核心技术,建立生产线和成套生产工艺,实现稳定的规模化生产。发明6061、6063可热处理强化铝合金钎焊用钎料,突破了钎焊后需要固溶和时效处理的6061、6063铝合金钎焊关键技术。6061、6063可热处理强化铝合金取代3003不可热处理强化铝合金作为板翅式热交换器芯体基体材料,最高工作压力提高到19.0MPa,有力拓展其高压应用。该项目创新性突出,查新表明国内外尚无同等水平的技术成果。授权国家发明专利10项,软件著作权2件,发表论文10篇。该项目成熟度高,在项目参加企业工程化应用,近3年新增产值7.25亿元、利税0.79亿元,创汇798万美元,并获得了重大间接效益。产品已应用于国家重大乙烯工程、超大型气体分离与液化国家重点示范工程等石化、能源领域,以及96A、99A三代主战坦克和8×8系列轮式战车等军工装备,为中国经济和国防建设作出了重要贡献,有力推动了行业技术进步,使浙江省铝板翅式热交换器制造技术水平跃上一个新台阶,跨入世界先进行列。
[成果] 1600120080 山东
TG4 应用技术 其他金属制品制造 公布年份:2015
成果简介:焊接在现代工业生产中具有十分重要的作用,如舰船的船体、高炉炉壳、建筑构架、锅炉与压力容器、汽车车身等工业产品的制造都离不开焊接。而焊丝作为焊接的重要组成部分,其重要性不言而喻。中国每年有近4亿吨的钢材涉及焊接加工,占全球焊接加工量的50%以上;消费焊接材料4百多万吨,占全球焊材消费的50%以上;低端焊材与国外无明显差距,但是,中国核电站核岛主设备、大型石化设备制造等重大装备配套用强度级别大于700MPa高端焊接材料的市场与关键技术由国外掌握。因其重要性,国外仅出口产品不转让技术。高强度焊接材料主要存在以下共性技术难题:虽然焊缝金属的强度能够满足母材的要求,但焊缝金属的塑性、韧性难与母材匹配,抗裂性能较差。且焊丝含有沉淀强化元素Nb导致在焊后热处理过程中将焊缝金属的强度显著增加,冲击韧性明显下降。高强度焊接材料焊丝成分中S、P、O、N等杂质元素难以严格控制,抗低温韧性与抗裂性差。生产过程中满足高强度焊接材料的镀铜工艺质量难以满足要求,同时生产效率低。该项目针对上述共性技术难题,在国家863重点项目等支持下,完成了基于高强度与高韧性特种气体保护系列焊丝的开发与产业化。该项目主要技术创新如下:依据金属组分与结构的设计原理,开发了锰-钒-钛-硼的低合金系、铬-钼-镍-钛的低合金系和锰-镍-铬-钼的低合金系的系列焊丝,可分别应用于Q550结构钢、Q690结构钢和Q890结构钢的焊接,解决了现有产品存在高强度钢焊接中的强度低、韧性差等技术难题。通过成分优化设计,钛、锆微合金化处理及降低焊缝金属的含氧量和含氮量,解决了焊缝金属低温韧性差、抗裂性差及效率低等技术难题。开发了专用于高强度焊丝的退火工艺与镀铜声光通讯系统,解决了生产过程加工硬化和镀层结合力差与致密均匀性难题。依据上述创新成果,在冶炼过程中严格控制S、P、O、N等杂质元素含量,同时通过微合金化,细化焊缝金属的晶粒组织;在焊丝中添加能够形成高熔点质点的元素Ti,抑制焊缝金属的晶粒长大,使其适用于大电流焊接;解决了高强度焊接材料的焊缝强韧性和抗裂性能料核心技术问题。开发了适用于Q550、Q690和Q890高强钢板材焊接用的系列气体保护焊丝,产品主要技术指标达到或超过代表当今国际最高水平的瑞典伊萨公司,满足了国内特殊行业对高强度焊接材料的需求。该项目获得国家授权的发明专利5项,拥有完全自主知识产权。整体技术水平达到国际先进水平。近三年企业生产系列高强度高韧性气体保护焊丝共生产1.7万吨,新增利税11683万元。产品应用于多家知名企业。满足了特殊用户的迫切需求。该项目的实施,打破了国外高强度焊接材料的技术封锁,结束了国外公司对中国的市场垄断,满足了中国对高强度与高韧性特种气体保护系列焊丝的需求,对促进中国焊接材料技术跨越式进步起到了推动作用。
[成果] 1600180249 河南
TG4 应用技术 其他金属制品制造 公布年份:2015
成果简介:该项目来源于机械科学研究总院技术发展基金项目“金刚石钻头用颗粒状低温钎料的研制”、“热核聚变实验堆磁体支撑热锚用钎料研究”和专项项目“ITER磁体支撑结构热锚连接钎焊技术开发”。中国的全超导HT-7U托卡马克装置(后命名为EAST),是世界首个全超导热核聚变试验装置,其纵场线圈上的冷却管内通有液氦,对导体进行冷却以满足超导低温条件。线圈盒与冷却管的连接具有致密性高、导热性好、耐低温等极端要求。纵场线圈盒体积大、质量大,冷却管体积小、质量小,材料为不易钎焊的316LN奥氏体高氮不锈钢,且焊缝面积大,形状复杂并呈多维空间分布,钎焊连接难度极大。郑州机械研究所与江苏科技大学、核工业西南物理研究院、南京航空航天大学、哈尔滨工业大学深入开展相关研究,经过十数年的联合攻关,通过自主研发和引进集成,开发了可满足超低温环境下极端性能要求的新型中低温钎焊材料与钎焊技术,成功解决了超导线圈盒高热导连接难题,主要科技创新包括以下7个方面:开发新型钎焊材料满足超低温(-269℃)环境下的极端要求;大尺度结构件连接工艺开发与应用:采用预置应力、反变形、振动消应力及构建多梯度温度场等技术措施,有效控制了工件应力变形,避免了不锈钢敏化,消除了弛豫现象;采用机械抛光及电解净化前处理技术,并配合钎焊过程残留物控制技术,实现了超高真空(10-9Pa)环境中的高纯净控制;集成超声振动及熔融钎料液热浸镀措施,开发了316LN表面活化-镀覆技术;开发了远红外-感应-火焰多源复合加热温度场调控技术;综合采用磁场细化晶粒、基于流量流速(脉冲叠加)冷却、半固态下搅拌摩擦焊接等多种技术,实现了多场耦合调控钎缝缺欠的目标;开发了单向传热/选择性润湿的感应钎焊技术。项目组圆满完成了中科院等离子体所的HT-7U装置核心部件-超导纵场磁体线圈盒同冷却管的焊接难题以及核工业西南物理研究院承担的ITER采购包中磁体支撑冷却管的焊接任务,对中国核聚变能的研究发展起到积极的推动作用。该项目不但完成了热核聚变核心部件钎焊技术开发,为中国热核聚变实验装置的建设及试验做出贡献;同时通过项目的开展,申请相关专利17项,其中已授权相关发明专利6项、实用新型专利8项,发表论文50余篇,其中SCI、EI及核心期刊收录36篇,并培养了一批青年技术骨干。该项目产品和技术已成功应用于国家重大科学工程项目先进实验托卡马克装置(HT-7U)超导线圈盒壳体与冷却管的钎焊,以及ITER装置中磁体支撑热锚冷却管的钎焊;通过材料成分改进、性能升级,产品已扩展应用于金刚石珩磨工具等多个领域,近年来项目累计销售收入5800余万元。
[成果] 1600100586 江苏
TG4 应用技术 其他金属制品制造 公布年份:2015
成果简介:技术领域:该项目研究的是双立式爆炸焊接技术及其复合材料,是爆炸焊接领域中的共用性技术,其技术原理源于爆炸力学的科学计算,工艺方法规范性强、容易掌握。主要技术内容:现行爆炸焊接方法存在的问题:平行式焊接方法存在以下几个问题:①能量利用率低。平行式爆炸焊接属开放式装药,仅向下传播的高压爆轰波能量被复板吸收并形成塑性变形和界面结合所需的能量,而另外大于1/2炸药爆轰所产生的能量由上方耗散。②焊接作业对周围环境影响巨大。平行法爆炸焊接,大于1/2的爆轰波能量不仅没被钢板吸收,而且对周围环境造成了极大危害。③焊接作业受天气影响较大。爆炸焊接属野外露天大面积装药作业,阴雨天气,爆炸焊接很难进行;或作业正在进行之时,炸药受潮淋湿使焊接失败而且浪费了大量炸药。双立式爆炸焊接新方法及优点:该项目发明的双立爆炸焊接新方法与国内外现行平行爆炸焊接相比有以下三个突出优点:①节能减排、降低成本。双立法属封闭式焊接结构,炸药能量得到充分利用,同样的装药量,平行法焊接一块复合板,而双立法则成功焊接两块同样大小的复合板。此外,双立法爆轰波在两平行金属板之间传播和相互作用,使其比平行爆炸法又节省了一部分装药量,理论计算和实验证明:双立法大约可节省2/3的装药量。②在双立爆炸焊接方法中,两对金属复合板以及防护装置等大大削减了爆轰冲击波等对周围环境的破坏作用,提高了爆炸焊接可行性生产。③双立爆炸法,其装药几乎是全封闭的,且大部分作业过程均可在生产车间中完成,因此即使遇到阴雨天气,仍然可进行作业,提高了作业效率。双立式爆炸焊接研究的关键技术:该项目研究了双立爆炸法两个核心科学问题:双立爆炸焊接爆轰结合机理和双立爆炸复合板运动防护问题。解决了双立爆炸法两个关键技术:装药技术和防护技术。①建立了双立P-M爆轰模型,得到了双立装药厚度R-δ;型可焊性窗口。②发明了双立爆炸焊接装药工艺,完成了大面积薄板装药试验。③提出了刚性板和柔性防护墙双立综合防护结构。双立式爆炸焊接应用前景:2014年中国爆炸焊接金属复合材料行业,耗费炸药约12万吨,若全部采用双立爆炸法,将节省炸药约8万吨,真正实现爆炸焊接低碳节能可持续发展。双立爆炸+轧制复合制造工艺是爆炸焊接金属复合材料未来发展方向,又由于双立法大大削减了爆炸冲击波对周围环境的不利影响,为爆炸焊接技术的大规模工业化的可行性生产提供了保证。
[成果] 1600180228 河南
TG4 应用技术 其他金属制品制造 公布年份:2015
成果简介:银钎料具有优异的力学性能和钎焊工艺性,在现代工业中的作用日益加大。但白银资源严重短缺已成为制约高端装备制造、电子信息等新兴产业发展的瓶颈,郑州机械研究所依据自身技术优势,联合哈尔滨工业大学、南京航空航天大学和哈尔滨焊接研究所等国内行业领军团队共同开展了紧密的“产、学、研、用”合作,在多项自选项目支持下,经18年联合攻关,成功研发出节银、代银铜磷钎料。并成功开发了关键无烟生产工艺,实现了环境友好型绿色生产,发挥了节能减排的示范作用。项目成果在国内钎焊应用企业广泛推广,取得了显著的经济和社会效益。经机械工业信息研究院和江苏省科技查新咨询中心查新表明,国内外均未有与该项目相同科技成果报道。两次鉴定均认为该研究成果达到国际先进水平,得到国内外多位院士和四任焊接学会理事长的推荐。项目技术要点和创新点包括:采用降银、去银以及代银的综合节银策略,成功研发两系列10个型号的新型铜磷钎料,节银6%-15%,综合成本降低20%-30%。开发封闭无氧自熔合熔炼铜磷合金技术,磷的烧损率由0.6%-2.5%大幅降低到0.1%-0.3%,实现了烟尘减排、副产品磷酸再利用的循环经济,达到了熔炼近零污染,发挥了“节能减排”的示范作用。国际首创“一步法合成铜磷合金”技术,成分波动幅度控制到0.5%以内,加工效率提高40%。通过在传统钎料中添加锡、镍、铟、锑、锰及硅等元素进行成分调控,采用晶粒、多元复合、洁净控制、表面活化等先进技术优化钎料性能,钎料熔化温度较传统铜磷钎料降低30℃-50℃,杂质含量剧减80%,综合性能与传统银钎料相当。应用铜磷的脱氧效应,稳定金刚石刀头力学性能并延长其使用寿命;将铜磷钎料的高脆性缺欠用于降低刀头研磨性以提高金刚石出刃高度,化劣势为特色取得神奇效果,提高金刚石工具的锋利度40%-60%。首创“基于锡膜先导镀覆的铜磷钎料连接钢质结构”新技术,焊缝强度提高100%-400%,开辟了铜磷钎料应用新领域。项目执行期间,围绕关键技术创新取得了一批自主知识产权,申请中国国家专利36件,已授权22件,其中发明专利10件、实用新型专利12件;发表学术论文125篇,其中核心以上收录58篇,JCR 2区2篇。项目成功开发了一系列新型节银、代银钎料,大大降低了银消耗,为中国节省大量白银,同时成本降低20%-30%;创建一套无烟短流程生产工艺,实现节能减排生产。所研制产品应用到15个行业,累计实现销售收入3.54亿元、利税5130万元。培养青年技术骨干21名,博士4名,硕士5名,学士43名。项目实施对实现国家可持续发展策略、建设资源节约型和环境友好型社会起到了技术支撑和行业引领作用。节银铜磷钎料以其优异性和低成本提升了民族产品国际市场竞争力,为破解国际贸易壁、实践“一带一路”战略做出突出贡献。
[成果] 1600221433 浙江
TG4 应用技术 其他金属制品制造 公布年份:2015
成果简介:锡铋系合金作为一种理想的无铅焊料,由于铋的高脆性使得锡铋合金脆性大,延展性小,易发生脆性断裂,导致变形加工困难。同时,铋在合金中易形成粗大不规则的晶粒,特别是锡铋合金在偏离共晶成分时,凝固过程中更易出现枝晶偏析和粗大组织,脆性高、塑性差,变形加工更加困难,无法采用传统的挤压-拉拔工艺制备丝材,或制备的丝材脆断率高,无法进行卷盘包装,难以满足焊接组装生产线对其强度和柔韧性的要求,使这种具有优异性能的无铅焊料的应用受到限制。该项目针对目以上不足,以自有设备及技术将锡铋脆性合金进行改性处理,并通过关键的加工成型技术,制备出直径在1.0mm以下,能适应绕线包装,并具有优异焊接性能的无铅锡铋合金丝材。所制备的SnBi58合金焊接丝材的直径最小达0.3mm,抗拉强度达68.4MPa,在焊接温度为180℃,使用普通活性助焊剂进行扩展率测试,其扩展率达76.65%,表明该合金丝材具有良好的焊接特性。该锡铋焊锡丝适用于不耐热元器件的低温封装领域之手工烙铁焊、自动焊;适用于热熔断器、热保护器、热熔断体的热熔断丝,同时该项目研制的无铅低温锡铋焊丝可实现卷线整齐,外观美观,表面光亮。该项目核心技术已获2项国家发明专利,专利名:1.一种利用脆性锡铋系合金制备焊接丝材的方法,专利号:ZL 201110414876.7;2.一种锡铋系合金温度保险丝材的制备方法,专利号:ZL 201110413586.0。项目实施期间发表国际会议论文2篇,具体为:1.《The microstructure and mechanical properties of Sn-58Bi eutectic alloy wires》,ISBC,2012;2.《低温无铅Sn42Bi58实芯焊锡丝的研究》,2013年第20届全国钎焊剂特种链接技术交流会。
[成果] 1600221434 浙江
TG4 应用技术 其他金属制品制造 公布年份:2015
成果简介:在绿色制造这一大趋势下,含镉银基中温钎料势必面临淘汰,需开发不含镉的替代材料,同时为进一步降低成本,无镉中温钎料又势必朝着低银、无银的方向发展。因此该项目开发了一种无镉无银的新型中温钎料(也称青铜焊料),该钎料具备以下特性:钎料熔化温度控制在790~850℃,产品不易变形;钎料的流动性好,对母材润湿性好,便于操作;钎料具有足够好的塑性,可拉拔成丝材或加工成焊环;钎焊焊缝具有一定的抗拉强度和抗腐蚀能力;焊缝表面光滑,钎焊工艺性良好,可用于钎焊低碳钢、低合金结构钢、不锈钢、铜及铜合金等。该项目制备的环保型无银、无镉中温钎料,检测结果如下:1)产品主要化学成分如下:Sn:9.78%;Sb:2.59%;p:0.27%;Pb:370ppm;Cd:30ppm;2)焊接性能如下:焊缝接头强度:314MPa;熔化温度:793~846℃;碳钢上润湿性能:90.1%;紫铜上润湿性能:91.7%。结果表明,焊料焊接性能优异,接缝强度高,不含镉和铅的环保型产品。项目核心技术已获1项国家发明专利,专利名:一种Cu-Sn-Sb无银中温钎料及其制备方法,专利号:CN200910095993.4,项目实施期间发表核心论文一篇,具体为:《环保型无镉无银中温钎料Cu-Sn-Sb的制备及性能测试》,焊接,2012该项目成功研制出了与国外品质相近的青铜钎料,该技术在国内属于首创。该产品的推广使用不仅避免了冶炼及使用钎料的过程中挥发出的氧化镉对人类健康的损害,同时还节约了贵金属银的消耗,有利于社会的可持续发展。
[成果] 1600020087 黑龙江
TG4 应用技术 其他金属制品制造 公布年份:2015
成果简介:该课题是研究内容为冷模具修复或再制造用焊条及其焊接工艺,所属机械制造工艺与设备专业学科领域。模具被广泛应用于机械生产的各个领域,冷作模具主要用于金属或非金属的冷态成形,冷作模具在服役过程中承受拉伸、弯曲、压缩、冲击、疲劳等不同应力的作用。而用于金属冷挤、冷墩、冷拉伸的模具,还要承受300℃左右的交变温度作用,传统模具制造工艺中,冷模具整体均采用碳素工具钢或合金工具钢制造。使用过程中,模具稍有缺陷(裂纹、崩块、磨损等)整个模具就要报废。采用焊接方法修复损坏的冷冲模具有周期短、成本低、消耗少、效率高等特点。修复所需经费仅为制造成本的10%-20%,因此,模具修复具有重大的经济价值。国内用于冷冲模具堆焊修复的焊条存在以下问题:母材预热温度高,修复成本高,难度大;修复后模具寿命短。因此,需要研制一种既可以常温下焊接,焊接工艺简单,成本较低,又能满足模具使用寿命的焊接材料。该课题的创新特色:熔敷金属焊后不用热处理,硬度既可达到指标:≥55HRC2;抗裂性能:冷焊情况下,在碳素工具钢、合金工具钢上堆焊无裂纹。使用性能:修复后模具使用寿命,达到或超过原工件的使用寿命,技术水平达到国内领先水平。应用推广情况:所研制的焊条在哈飞工业有限责任公司进行了中试应用,落料模具采用研制的焊条焊接修复后,可以达到企业要求的模具使用寿命,取得了良好的效果。《冷模具刃口修复用焊条》已经获得国家发明专利,申请(专利)号:201210486635.8。
[成果] 1600490026 湖北
TG4 应用技术 其他金属制品制造 公布年份:2015
成果简介:针对国家的能源建设、桥梁、海洋平台等工程领域尚无国产配套药芯焊丝可用的情况,拟研发生产的5种新渣系气保护药芯焊丝:1.船用新型药芯焊丝。2.屈服强度440MPa级舰艇钢药芯焊丝。3.海洋平台用D、E级钢用药芯焊丝。4.能源工程用药芯焊丝。5.桥梁工程14MnNbq钢用药芯焊丝(铁路大桥专用)。这些产品的共同特点是低氢(抗裂、抗气孔)与全位置焊接性统一。该项目是军转民技术,采用新渣系军用药芯焊丝技术平台研发生产系列高端药芯焊丝产品和药粉。其创新突破点在于将高效、节能及环保型的药芯焊丝以其高度可靠的抗裂、抗气孔性,引入药芯焊丝尚未进入的国家各类重点建设与制造领域。该技术已经过十多年的军舰制造检验及索马里远航的考验,完全符合军方设计要求,达到国内领先,国际先进(日内瓦发明金奖),该项目工艺技术填补了国内空白,产品可替代进口。:该项目产品主要用于石油天然气管道、桥梁、造船、装甲等领域,重点是国内现有产品无法应用的工程。该项目实施的产品,是一种高强度CO<,2>气体保护药性焊丝,国家每年需大量进口。如西气东输工程,进口价达到每吨五万左右。该技术产品的发明,在个别技术指标上达到或超过了国际上现有产品,属国际先进技术。由此可见,开发生产该产品有很广阔的前景。节能减排意义:该项目采用全自动、全电脑流水生产装置,连续性强,劳动生产率高,固定资产投资少(国产装备),从而大大降低了产品生产成本(8000-15000元/吨),销售(25000元/吨以上)。生产过程无环境污染。用电较少。由上可以看出,该项目的开发不仅市场前景十分可观,且具有较好的社会效益和经济效益。该项目的技术开发利用完全符合国家产业发展和技术创新政策,其产品的社会效益和经济效益良好,市场前景广阔。
[成果] 1600020838 黑龙江
TG4 应用技术 其他金属制品制造 公布年份:2015
成果简介:技术性能指标;技术的创造性与先进性;技术的成熟程度,适用范围;应用情况及存在的问题。水电是中国发展清洁能源的方向之一,随着中国70万千瓦水电机组建成,中国已开始研发建设单机容量100万千瓦水电机组。据介绍,100万千瓦水电机组超出现有技术水平和规范,世界范围内无现成的设计制造经验可借鉴,需要自主研发。中国100万千瓦水轮机转轮所用的母材属超级马氏体不锈钢,相应的对焊接材料提出更高的技术要求。熔敷金属热处理后力学性能:Rel≥700MPa、Rm≥850MPa、A≥16%、Akv≥50J(0℃);熔敷金属焊态力学性能:A≥10%、Akv≥30J;焊丝工艺性能满足自动焊的要求,电弧稳定、送丝稳定性好、焊道成型美观。研制焊丝的力学性能达到了国外超级马氏体不锈钢焊接材料的性能,处于国际先进水平。该材料已实现产业化,并应用用水轮机转轮的焊接。哈焊所拥有成套的高合金钢焊丝产业基地生产能力年产1000吨焊丝,这为成果快速转化提供了有利条件。随着该项目的完成,与2012年10月份开始了小批量试生产,至2014年11月已销售360吨左右,实现销售收入2800万元左右;并跟踪了产品的使用情况,结果良好。2012年12月完成了产品技术与工艺定型。
[成果] 1500210133 北京
TG4 应用技术 [其他金属制品制造, 金属表面处理及热处理加工] 公布年份:2015
成果简介:该成果属于金属材料加工及表面工程技术领域。成果解决了冶金轧辊表面耐磨性、耐疲劳性及使用寿命等关键技术指标,降低购买轧辊等备件的成本,实现减排、节能和降耗目标,填补国内轧辊堆焊复合再制造成套技术的空白。主要创新点包括:针对不同应用工况,研制了与轧辊备件相匹配的堆焊材料及堆焊装备,制定了堆焊及检测工艺,形成了成套堆焊技术文件;研发与轧辊备件相关的四大系列50余沖堆焊药芯焊丝;高性能堆焊材料研制过程中采用改变药芯焊丝合金元素的加入形式、氮强化焊丝氮的不同固定方式、复合合金夹杂物的控制等多项关键技术。成果获得授权发明专利18项;发表国内论文30余篇,国外论文6篇,SCI收录7篇。近三年通过与冶金制造厂合作实现堆焊修复制造产值累计达40亿元,仅硬面堆焊药芯焊丝销售量达到2.2亿元,加速废旧母体再制造技术的研发和产业化,取得了巨大的经济、资源和社会效益。
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