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[成果] 1800280054 重庆
TG379 应用技术 有色金属压延加工 公布年份:2018
成果简介:镁合金是全球公认最具潜力的结构功能一体的轻量化材料,受到全球特别是欧美发达国家高度关注。制约其应用的技术瓶颈在于:①材料问题:镁合金的强度、塑性、功能特性不易兼得,导致镁合金特性远未充分发掘;②制备问题:镁性质活泼,纯净化技术难度大,严重影响镁合金结构功能特性的发挥;③成形问题:镁滑移系少,易形成强基面织构,造成加工成形困难、性能恶化,成品率低。 针对上述问题,项目团队在国家973、科技支撑等多个项目持续支持下,经过十多年不懈努力,取得了多项技术突破,形成具有自主知识产权的核心关键技术,获得多项国际领先水平的创新技术成果。主要技术发明有: (1)提出了“基于特定原子占位和特殊第二相协同强化增塑与可控降解”的新思想,发明了新型高强高塑可控降解镁合金,性能指标显著优于国外同类合金先进水平。 (2)提出了协同调控合金强度与阻尼性能的“LPSO机制”,发明了新型高强高阻尼镁合金,解决了强度与阻尼性能不易兼得的矛盾,已在经编机、弹射座椅等产品获得应用。 (3)提出了“基于第二相/织构协同增强镁合金强度与电磁屏蔽性能”的新思路,发明了新型高强高电磁屏蔽镁合金,已在平板电脑等3C产品获得大规模应用。 (4)发现了镁熔体杂质元素变温凝析规律和聚集沉降效应,发明了液相反应自纯化等镁合金大熔体高效深度纯净化技术,解决了常规纯净化难度大、效果差的技术难题。 (5)基于“控制织构分布改善镁合金成形性”的新思路,发明了新型“多维非对称”挤压成形技术,显著提高了镁合金成形性,各向异性明显改善。 基于以上关键技术发明,开发出能源采掘用可溶镁合金桥塞/压裂球挤压产品,打破国外技术垄断;开发出经编机用镁合金型材,大幅提升中国纺机设备的国际竞争力;开发出世界上最大宽幅薄壁中空镁合金型材,对中国品牌高铁产品轻量化意义重大;开发出弹射座椅镁合金型材,国防战略意义重大;率先开发出镁合金航空集装器型材,实现单台减重25%以上;开发出平板电脑镁合金挤压板材,在世界上首次实现镁挤压板材年产5000吨的大规模生产。 获权发明专利32件,实用新型专利1件,制定国家/行业标准7项,发表SCI论文68篇、SCI他引982次,国际镁协技术创新奖1项。项目成果技术水平领先,打破国外技术垄断,可满足国家重大工程和关键装备对结构功能一体化镁合金的迫切需求,推动相关领域装备轻量化的升级换代,产生显著社会经济效益,引领中国镁合金产业的技术发展。
[成果] 1800140066 陕西
TG379 应用技术 有色金属压延加工 公布年份:2018
成果简介:项目是在国家、省市和企业的多重支持下开展的研究工作:金属挤压/模锻设备与工艺创新能力平台建设,国家科技重大专项:2011ZX04016-081;陕西省大型工业铝型材挤压技术与装备工程技术研究中心,陕西省13115工程:2007ZDGC-27;高性能特种工业铝合金型材挤压装备技术研究创新团队,陕西省重点科技创新团队:2013KCT-10等。 针对工业铝材挤压在线精整生产中产品尺寸精度、外观质量和机械性能等难以精确控制的问题,项目解决的关键技术难题包括:双牵引的技术路线和实现方法、铝材快速冷却的技术原型和理论依据、程序拉伸矫直技术、大型工业铝材定尺锯切分离技术和设备集成自动化控制网络技术等。取得的研究成果包括:1、双牵引装置双闭环控制方法,研制出国内首台新型侧夹式双牵引装置;2、铝材快速均匀冷却技术,研制出高效气水雾化联合淬火装置和工艺数据库;3、无摩擦传送系统,实现了拉伸力和延伸率自动控制;4、双锯片锯切分离方法和装置,负压式多袋铝屑收集系统;5、红外无线通讯传输系统,首次应用在工业铝材挤压在线精整设备上。 项目研制出了可提高工业铝材尺寸精度、外观质量、机械性能的125 MN工业铝材挤压在线精整设备生产线,从机械装备、液压系统、电气控制和工艺等多方面提供了技术支撑。获发明专利9件、实用新型专利17件,制订标准1部,发表论文19篇,参与撰写《金属挤压机》,建成了金属挤压/模锻设备与工艺创新能力平台(04专项)和陕西省大型工业铝型材挤压装备技术研究中心(13115工程),形成了陕西省重点科技创新团队,获中组部“万人计划”科技创新领军人才及创新人才培养示范基地。取得的成果已成功应用于辽宁忠旺等铝加工企业的70余条16 MN~160 MN工业铝材挤压在线精整设备生产线中,为中国重型院创造销售收入超过10亿元,产生利润超过1.7亿元,为生产企业年创造直接经济收入超过200亿元,利润超过12亿元。
[成果] 1800110595 浙江
TG339 应用技术 有色金属压延加工 公布年份:2017
成果简介:项目采用内润滑穿孔工艺,并对冷轧、热处理和酸洗等工艺进行优化,开发出INCONEL600耐高温合金无缝管,产品具有力学性能优和表面质量好等特点。产品在工艺上有创新,相关技术已受理发明专利2件、获实用新型专利2件,处国内领先水平。 项目产品经永兴特种不锈钢股份有限公司理化检验中心有限公司检验( 报告编号:16W146),所检指标符合相关标准要求,经用户使用,反映良好,具有良好的经济和社会效益。
[成果] 1800100228 广西
TG339 应用技术 有色金属压延加工 公布年份:2017
成果简介:项目属有色金属高性能新材料的压延加工领域,涉及装备设计与制造、控制技术、材料工艺技术。 铝合金是交通工具轻量化进程中取代钢铁的重要材料,中国2016年交通铝材消费量近650万吨,且增势明显,但受生产装备与技术水平影响,国内2200mm以上板材生产能力明显不足,核心技术均由国外掌握,2400mm以上超宽幅高精度高性能铝板带材产品基本依靠进口。一方面,项目建设之前,国内多机架热连轧生产线精轧机最大宽度仅为2560mm,国内9条精轧机宽度2000mm以上的生产线仅有2条为国产制造;另一方面,国内虽有精轧机组宽度大于3000mm的1+1热连轧生产线,但生产效率较低,产品精度与性能稳定性均难以满足使用要求。 针对国防军工与国民经济对超宽幅铝材的迫切需求及国内生产能力的严重不足,在国家科技支撑计划的支持下,该项目突破了2400mm以上宽幅铝板带材1+4热连轧生产装备与生产技术难题,首次自主集成了当时国内辊面宽度最大的3300+2850mm(实际2950mm)“1+4”热连轧生产线及生产技术,并实现产业化应用,热连轧产品最宽达2700mm。项目主要创新点如下: 开发全套超宽幅热连轧生产线装备设计与制造技术。首次自主设计、制造、安装调试国内宽幅最大的3300+2850mm“1+4”热连轧生产线,解决了大规格、大负荷等带来的轧机结构设计难题,解决了产品多元化生产、超宽幅产品板形与表面质量对生产线的特殊要求,生产线实现了超宽幅热连轧示范应用,热连轧产品最大宽度达2700mm。 开发全套超宽幅热连轧生产自动控制技术。首次自主开发了适宜超宽幅铝板带热连轧生产装备的全套工艺数学模型,解决了多级计算机控制系统在系统结构设计、大规格轧制、非对称轧制、非稳态轧制等方面存在的控制技术难题,实现了超宽幅热连轧连续全自动化生产和高精度质量控制。 开发全套超宽幅热连轧生产工艺技术。建立了超宽幅铝合金板带材热连轧工艺技术体系,建立了专家系统核心知识库及性能预测专家系统,解决了轧制工艺参数设计、超宽幅板材角轧工艺设计、板形与表面质量提升等存在的工艺技术难题,实现了超宽幅铝板带材轧制规程的自动设计及产品质量指标的精准预测与控制。项目自2014年起在广西柳州银海铝业股份有限公司形成生产示范,形成了年产35万吨高精度高性能铝合金板带材生产能力。总产量从2014年的1.7万吨增长到2016年的7万吨,总销售从2014年的18900万元增长到2016年的78785万元,其中2200mm以上宽幅产品从2014年2075吨增长到2016年的10152吨,2200mm以上宽幅产品销售额从2014年的4454万元增长到2016年的21768万元,产量与销售额均呈增长势头。
[成果] 1800010243 江苏
TG339 应用技术 有色金属压延加工 公布年份:2017
成果简介:该项目的目标产品是高性能弥散强化铂及铂铑偶丝(S、R、B型)。具体的可分为弥散强化铂偶丝、弥散强化铂铑6偶丝、弥散强化铂铑10偶丝、弥散强化铂铑13偶丝以及弥散强化铂铑30偶丝五种。铂及铂铑热电偶丝(S、R、B型)在热电偶丝系列中具有准确度最高,稳定性好,测温温区宽,使用寿命长等优点,因此特别适用于氧化性和惰性气氛中。铂及铂铑热电偶丝(S、R、B型)不足之处是热电势率较小,高温下机械强度低,对污染非常敏感,贵金属材料昂贵,一次性投资较大。该项目产品的目的在于针对现有产品的不足之处,提供一种使用寿命长、适应温度高、抗污染能力强、使用成本低的高性能弥散强化铂及铂铑偶丝。可以通过以下技术路线实现:真空熔炼→薄片轧制→内氧化→复合→热锻→冷轧→拉丝。(1)按照一定的配方配强化剂,强化剂一般是由锆、钇、钙、镧、钛中的一种或几种组成;(2)将上述配制好的强化剂以及原料加入真空感应炉中,得到相应的合金;(3)将上述经过真空熔炼的液态合金浇铸于铸模中形成铸锭;然后在轧机上轧制出超薄合金片(一般要求厚度小于0.06mm);(4)将上述超薄合金片在一定温度、一定压力下长时间通氧气氧化处理,使强化剂以金属氧化物的形式均匀分散的合金中。(5)将上述数千超薄合金片进行一系列复合与加工,实现材料组织纤维化,形成合金棒材;(6)对上述棒材进行拉伸处理,拉制成所需尺寸。结果表明:所制备的铂及铂铑热电偶丝其精度不仅符合分度表Ⅰ级和Ⅱ级的要求,而且具有热稳定性高、抗高温氧化和污染能力强、使用寿命长、使用成本低等特点。经测试其两极强度匹配合理,使用寿命延长了一倍多,并可用细丝代替粗丝,节约大量价格昂贵的铂和铑。
[成果] 1800030085 青海
TG339 应用技术 有色金属压延加工 公布年份:2017
成果简介:连铸连轧生产3105铝合金薄板为研究对象,通过在熔炼过程中研究Mg和Mn元素加入方式,最大限度的降低了Mg元素的烧损和Mn元素在基体上的分布均匀性;采取合理的铝熔体精炼技术、冷轧技术及退火处理技术生产出化学成分满足欧盟EN575-3标准规定的3105铝合金薄板;并利用万能材料试验机、金相显微镜、扫描电子显微镜和电子探针等先进测试手段对生产过程中各关键工序的板材及成品进行相关性能测试;结果显示,通过改进的生产工艺生产的3105铝合金薄板微观组织均匀,化学成分、力学性能及表面质量满足相关标准规定,3105铝合金属于Al-Mn-Mg系不可热处理强化的铝合金,具有较高的强度和良好的耐腐蚀性,被广泛应用于屋面、墙面等建筑工程中及室内装饰。 3105铝合金板材的传统生产方法为热轧法,工艺流程长而复杂、设备投资大、生产成本高,而连铸连轧法是铝合金产品生产最经济的生产方法,具有节能、环保、投资小、生产成本低,而且加工周期短。随着中国对绿色发展、循环利用经济的高度重视,3105铝合金材料在屋面排水系统中的应用前景会无限广阔,它的推广价值会更加凸显。同时它又属于高附加产品,它的开发成功必然会为企业带来丰厚的利润。3105铝合金材料质轻、耐蚀、比强度高、易加工成型、表面美观及可回收利用价值高、在自然环境中会形成氧化保护膜带来卓越的耐候性等特点被西方、非洲、日韩等国家大力推广使用。 成果达到国内先进水平。
[成果] 1700460043 福建
[TG386.43, TG386.31, TG166.3] 应用技术 有色金属压延加工 公布年份:2017
成果简介:铝合金密度低、强度高、塑性好,可加工成各种型材,具有良好的导电性、导热性和抗蚀性,广泛应用于生活中的各方面,光伏电池边框及支架、桌子、椅子等所用铝合金弯管一般采用冷弯管来完成。铝合金管在弯管加工时,在外力作用下管件做纯弯曲变形,管子的外侧受拉应力作用,管壁变薄,内侧管壁受压应力作用,管壁变厚,弯管处横截面形状由原来的圆形变为椭圆形,外侧管壁会产生裂纹,当变形量过大时,弯管过程中会发生断裂,从而影响弯管的质量,造成材料的浪费。弯管加工过程中,为了避免铝合金弯管出现裂纹,一般采用先弯管、再时效处理的过程,铝合金弯管后形状变为不规则形,从而造成在后期进行时效处理时在时效炉内弯管堆放浪费空间,而且不规则的弯管在摆放过程中会导致弯管表面被擦划伤,对产品质量影响很大。公司研发团队经过不懈努力找到一种能够提高铝合金圆管弯管质量的时效处理工艺,很好解决了上述问题,并申请了专利。为解决上述现有技术中铝合金圆管型材弯管出现易裂纹、断裂,影响弯管质量的问题,项目采用如下技术方案:铝合金圆管的时效处理工艺在弯管工艺之前,铝合金在时效炉内155℃保温5-6个小时,经热处理后的铝合金延伸率为8%(专利号:201310358720.0)。公司委托厦门市科学技术信息研究院对国内铝合金热处理及弯管成形技术相关文献进行综合分析、比较,对此类课题进行研究的主要是高等院校或者科研院所,福建沿海及周边地区的尚无企业涉及高延伸率小半径弯管成形的热处理工艺研究及产业化。据公司的客户反映,由于薄壁型小半径弯管工艺复杂,良品率低,工艺要求高,对工人技术水平要求也高,很多铝合金厂家不愿意或者没有能力承接此类业务。该公司看到了商机,集中研发力量,掌握高延伸率铝合金弯管时效处理工艺及小半径弯管技术,获得大量订单。
[成果] 1700441023 浙江
TG356.47 应用技术 有色金属压延加工 公布年份:2017
成果简介:简要技术说明及主要技术性能指标:该课题研发内容:该项目通过研究水平流铸圆盘连续铸造制取无缺陷铸坯,及与连续挤压技术结合形成连铸、连轧、连挤工艺,实现短流程、低能耗生产低缺陷和低强度锌铝合金线工艺技术,消除锌铝合金线常规挤压工艺带来的裹皮、开叉等缺陷,减少后续拉拔减径工序;同时通过合理的拉拔工艺降低锌铝合金丝抗拉强度关键技术:通过水平流铸圆盘浇铸系统连续铸造无内在缺陷的线坯,并与连续挤压工艺进行联动结合,取消线坯中间热处理工艺,实现制取无内在缺陷的近终型尺寸线坯,制的的产品内在缺陷少。研究多道次连续辊拉和控制拉拔温度技术,降低锌铝合金丝的抗拉强度。该课题的主要创新点:解决了水平流铸圆盘浇注制取截面稳定且无内在缺陷的锌铝合金线坯关键工艺技术,以及连续铸造与连续挤压工艺结合存在的难点,实现挤压多根近终型尺寸线坯,消除了锌铝合金丝内部的缺陷。通过控温和辊拉技术,降低了锌铝合金丝的抗拉强度。主要技术指标:合金成分:Al:5~22%,锌余量;杂质成分符合《热喷涂火焰喷涂和电弧喷涂用线材、棒材和芯材分类和供货技术条件》GB/T 12608-2003的规定;合金丝的力学性能:抗拉强度100~180N/mm<'2>,断后伸长率≥60%;合金丝线径:1.50mm≤Φ≤3.00mm。表面质量:表面光洁无裂缝、开叉、毛刺。内在质量:合金组织内部无裂纹、裹芯缺陷。推广应用前景与措施:该项目产品是应市场的发展和产品的升级换代需要而开发的,开发了水平流铸、连轧、连挤的先进的生产工艺和节能技术,解决了有关生产工艺问题,得到的产品具有缺陷少、抗拉强度低、成品率高、性能一致性佳、能耗低、性价比较好、适用性广等优点,具有广阔的市场前景。生产加工技术处于国内领先地位,产品已初步形成规模生产,达到了预期目标。该项目自2015年1月开始,至2016年4月实施完毕,至项目结束,合计投入研发经费422.78万元,实现项目产品产值824.63万元,利税148.37万元,申请发明专利一项,实用新型专利一项,在国家级技术刊物发表论文一篇,完成了项目的各项技术和经济指标。该项目产品的研究填补国内空白,满足国内外市场日益增加的高端需求。该项目研发的产品已在国内推广应用,产品已出口到日本和美国市场,预计市场前景广阔,能为公司带来明显的经济效益。
[成果] 1700650251 安徽
TG359 应用技术 有色金属压延加工 公布年份:2017
成果简介:所属科学技术领域: 该项目属于冶金领域。 主要技术内容: 大型铝板拉伸机为铝板生产线关键设备,设备总重1600t。生产线设备安装主要是在厂房封闭后进行,面临在受限空间内,进行重量大、超大体积的精密部件运输及吊装,同时拉伸机系统大直径液压管道内部洁净度控制难度大等系列难题,项目安装调试工作极具挑战性和风险性。为此,针对此类机组设备上述施工难题,开展大型铝板拉伸机系统安装相关技术研究,主要研究内容如下。 (1)拉头就位技术利用设备部件可组合的原理及吊车的工况性能和实际吊装条件,在线组装完成拉头设备的就位工作。已形成发明专利1项。 (2)钳口夹具狭小空间内就位技术 16对钳口夹具设置在直径约1200mm半圆弧形状的C型大块板内弧内,安装空间极为狭小,利用上、下钳口夹具安装顺序及上、下部件相对固定的安装角度,研制出钳口夹具安装装置,安全、高效的完成钳口夹具安装。已形成发明专利1项。 (3)细长型压力连接条安装技术结合压力连接条本身受力设计,采用叠接液压轴线车和双机“一”、“八”字型站位,实现30m细长杆件的运输和抬吊就位工作。已申请受理PCT发明专利1项。 (4)大直径液压管道施工技术利用研发的装置和方法,解决了大直径液压管道快速安装和管道内部洁净度质量控制的问题,已形成发明专利1项。实用新型专利3项。 (5)轨道保护吊运技术拉伸机轨道是机组工作基准,安装精度要求高,采用轨道简易式吊具装置,安全、快速地完成轨道的吊装、找正工作。已形成实用新型专利1项。 (6)压力连条多支点底座精度控制技术利用同一仪器、同一量具和同一基准点,再配以研制的量具空间控制装置,实现多点支撑底座安装质量控制。已形成实用新型专利1项。 (7)部件加工面清洗控制精度技术借助铜材的特性,自制清理装置进行软化后油脂清理工作,避免了部件精加工面清理时的损伤。已形成实用新型专利1项。 (8)地下液压设备就位技术利用设备底座原有孔洞,借助可变向的万向轮,实现无起重装置空间下设备的就位工作。已形成实用新型专利1项。 (9)电缆出口保护技术利用聚氯乙烯材料的绝缘效果和可易变形特性,在电缆出口处制成电缆外层防护装置,完成电缆出口保护。已形成实用新型专利1项。 知识产权情况: 该项目获得的科技成果如下:国家级工法1项,省部级工法1项,授权发明专利3项,授权实用新型专利7项,发表论文1篇。 应用推广及经济效益情况: 该项目所提的施工技术,解决了受限空间下大型铝板拉伸机设备施工的关键技术难题,并在爱励铝业等工程中进行成功应用,得到了德国西马克公司现场专家的高度称赞,并成功签订了西马克公司设计的南山铝业等项目拉伸机组设备安装工程合同,取得了较好的经济效益和社会效益。在冶金建设市场不景气的情势下,全面掌握大型铝板拉伸机组设备施工技术,并形成了多项自主核心技术,为以后类似工程市场竞争、行业技术进步起到了积极推动作用。
[成果] 1700600122 陕西
TG379 应用技术 有色金属压延加工 公布年份:2017
成果简介:中国是世界第一大铝材生产大国,但还不是强国,中国的工业铝材生产还属于粗放型,生产能耗高、效率低、成品率低、产品竞争力和附加值低于国际水平,亟待转变经济发展方式。在全球范围内,铝型材高效节能挤压生产已成为发展趋势,国家也不断出台节能减排的政策及法律法规。该项目的实施是在国家、部委和企业的多重支持下开展的研究工作。 项目取得的研究成果如下:首次建立了挤压成形能耗计算理论模型并实现了挤压节能效果的量化计算;通过工业铝型材高效节能挤压装备集成设计技术和固定非挤压时间的缩减技术,实现了大型铝挤压机的高速化和高效化,缩短固定非挤压时间约60%;实现了挤压机维护、检修的高效化,显著提高了挤压机的维护、检修效率,节约了成本;首次实现了大型铝挤压机摆动式液压剪切,解决了摆动式液压剪切的系列技术难题;实现了基于速度分段控制的等温挤压工艺等。 该项目研制出了高效节能系列化挤压机装备技术,从机械装备、液压控制、电气控制和工艺等多方面提供了技术支撑,获授权发明专利7件,完成行业标准1项,建成了金属挤压/模锻设备与工艺创新能力平台和陕西省大型工业铝型材挤压装备技术研究中心,形成了陕西省重点科技创新团队,获得了求是杰出青年、科技部中青年科技创新领军人才、创新人才培养基地和获陕西省专利奖和优秀学术论文奖等荣誉。推广应用的120 MN铝挤压装备成为工信部认定的国产重大技术装备首台套。项目技术成果的应用降低了工业铝型材生产成本,提高了生产效率和成品率,解决了工业铝材挤压生产能耗高、效率低和成品率低的难题,实现了生产能耗降低约15%,固定非挤压时间减少约60%;成品率提高5%,闷车处理时间减少约70%等。项目技术成果成功应用于山东兖矿轻合金有限公司、中铝萨帕特种工业铝型材有限公司和缅甸铝加工厂等的挤压装备上,这些挤压装备为中国重型院创造销售收入超过4亿元,产生利润超过7000万元为生产企业创造直接经济收入超过20亿元,利润超过3.5亿元。
[成果] 1700420025 广西
[TF821, TG339, TG166.3] 应用技术 有色金属压延加工 公布年份:2017
成果简介:项目背景:随着社会经济的发展和航空工业技术的进步,未来几十年全世界对大型飞机的需求量将会呈现井喷式的发展。高强、高韧、耐蚀航空铝合金大规格中厚板,全球只有少数发达国家和跨国大型铝业公司能够规模化生产,是国内正在开展的大运、大客等大飞机项目急需的关键结构材料。该项目通过与广西大学和广西航空航天铝合金材料与加工研究院联合开展产学研合作,针对中国高端航空用铝合金中厚板制备技术与世界先进水平差距过大的问题,研究航空用铝合金熔体净化、大规格高品质锭坯铸造、强应变轧制、高效固溶与均匀淬火、精密预拉伸消减残余应力、多级积分时效等关键技术,解决航空铝合金高强、高韧、耐蚀、低残余应力的匹配难题,突破中国航空用铝合金中厚板制备遇到的技术瓶颈,满足中国航空领域对优质大规格铝合金中厚板的迫切需求,促进中国铝加工技术水平的跨越式发展。主要技术内容及创新要点:(一)主要技术内容:1、航空用铝合金熔体高效净化技术;2、大规格高品质硬铝合金锭坯铸造技术;3、强应变轧制技术;4、高效固溶与均匀喷淋淬火技术;5、积分时效技术;(二)创新点:1、开发出大规格高强高韧耐蚀航空铝合金中厚板。板材尺寸达75mm×1430mm×18650mm,L向屈服强度达556MPa,抗拉强度达588MPa,ST向屈服强度达499MPa,抗拉强度达572MPa,L向压缩屈服强度达560MPa,L-T向断裂韧性达28.15MPa•m1/2,抗剥落腐蚀性能达EB级,C环应力腐蚀测试不开裂。板材综合性能明显优于AMS 4052B 7150 T7751航空材料标准。2、开发出航空级铝合金熔体高效净化技术。通过铝熔体电磁搅拌技术、铝熔体在线精炼过程中精炼温度、气体流量、气体配比、转子转速的研究,熔体氢含量<0.08ml/100gAl,渣含量<0.02mm2/Kg,碱金属含量Li≤1ppm,Na≤1ppm,Ca≤3ppm,Ga≤20ppm。3、开发出大规格高品质硬铝合金锭坯铸造技术。通过大过冷度矮结晶器设计、软起铸技术、铸造温度、铸造速度、冷却水流量的研究,开发出了大规格高品质硬铝合金锭坯铸造技术,成功铸造出宽达1850mm的国内最大规格的硬铝合金铸锭,铸锭晶粒度达一级,疏松小于一级,成分和组织均匀。4、开发出均匀喷淋淬火技术。通过淬火速度、淬火冷却水压力的优化研究,明显提升硬合金厚板淬透深度,提高了厚板高向硬度的均匀性。5、开发出T77积分时效技术。通过回归温度和回归时间的精密设计,调控晶界和晶内析出相的形貌、尺寸和分布,得出强度、韧性和耐蚀性能的最佳匹配,提升了合金的综合性能。技术经济指标:研究开发高强高韧耐蚀大规格航空铝合金中厚板制备技术,实现年产1万吨大规格航空中厚板的生产规模,产品质量明显优于AMS 4052B 7150 T7751航空材料标准要求。1、强度和延伸率:L向,抗拉强度Rm:587~590MPa,屈服强度Rp0.2:555~557MPa,伸长率A5:11.0~11.2%;ST向,抗拉强度Rm:570~573MPa,屈服强度Rp0.2:498~500MPa,伸长率A5:5.4~6.1%;2、压缩强度:L向压缩屈服强度Rpc0.2:555~570MPa;3、断裂韧性:L-T向K1C 28.15~30.63MPa;4、抗剥落腐蚀性能:抗剥落腐蚀等级为EB级;5、耐应力腐蚀性能:S-L向C环试样,在172MPa的载荷下试验20天,未产生裂纹;6、申请发明专利6项,获发明专利授权2项,申请实用新型专利并授权1项。经济社会效益:1、项目经济效益:该项目从2014年开始实施,依托公司“年产20万吨大规格高性能板带型材项目”,通过对国外先进技术引进消化吸收及再创新,聚集并培养一批行业高层次专业技术和管理人才,对高强高韧耐蚀航空铝合金大规格中厚板制备技术研究,逐步实现了产业化,产品包括2XXX、7XXX铝合金中厚板,项目实施期间,共实现销售收入9311.29万元,利润751.52万元,税收225.64万元。2、项目社会效益:该项目价值在于解决了大规格高强高韧耐蚀航空铝合金中厚板制备关键技术,制备出了大型军用运输机和民用客机用铝合金关键结构材料,解决了该材料长期以来未能国产化的问题。项目的开展促进了航空用高性能铝合金制备技术的研发和应用,进一步延伸了铝加工产业链,提高铝精(深)加工的附加值,促进行业技术进步、优化产品结构及形成规模经济,壮大主导型产业,对全面推动广西铝加工技术水平和经济发展起到极其重要的意义。同时,填补了广西航空航天装备生产领域的空白,丰富和延伸了广西铝精深加工的产品品种,提升了广西铝及铝加工行业的技术含量,使广西成为铝资源、铝加工和铝产品真正意义上的大省、强省。
[成果] 1700510517 河南
TG339 应用技术 有色金属压延加工 公布年份:2017
成果简介:近年来,随着中国人民生活水平的不断提高,质量稳定的双零铝箔,特别是采用电解铝液直接铸轧工艺生产的高档双零铝箔的需求量不断增加。与传统重熔铝锭铸轧工艺和热轧工艺相比,电解铝液直接铸轧生产高档双零铝箔工艺具有流程短、节能减排、环保及成本低等明显优势。虽然其工艺基本成熟,但因电解铝液本身的固有属性,即:温度高、非金属夹渣物含量高、有害气体(特别是氢)含量高以及形核质点少(“三高一少”)等问题的制约,以及电解铝液直接铸轧熔体净化处理工艺还存在技术难点,致使最终产品厚度绝大部分在0.006mm以上。1、电解铝液的“三高一少”是该生产工艺主要解决的关键技术问题。电解铝液经精炼、除渣、除气及配制熔体合金元素等处理工艺使其达到纯净化和合金化,采用铸嘴腔内熔体温度场和流速场控制模拟技术、晶粒细化及均匀化控制技术等关键技术使铸轧产品的晶粒度、成分、性能及纯净度等关键质量均能满足高档双零铝箔毛料的质量需求。2、通过该项目的研究,采用该电解铝液直接铸轧生产工艺能够稳定持续地生产出高档高质量的双零铝箔毛料。通过与国外进口高档铝箔毛料显微组织、合金成分及力学性能的对比分析,以及试验研究分析,采用该工艺技术生产的高档双零铝箔毛料各项技术指标均达到国内领先水平:A、铝熔体杂质颗粒直径≤0.005mm,产品最终厚度0.0055mm;B、铝熔体氢含量≤0.11ml/100gAl;C、吨铝电耗≤400kWh,铝熔体烧损≤2%。3、产品在后续冷轧及箔轧加工中,未发现质量缺陷,最终产品质量检测也没有出现冶金缺陷。该工艺技术与全部采用重熔铝锭铸轧工艺和热轧工艺生产的产品对比,反映熔体净化水平指标的针孔率及断带率均为最优。4、使用该工艺技术生产的1235双零铝箔产品已经连续稳定地批量供给国内高端用户及国外客户,2016年公司运用该项目成果产量已经达到5.5万吨,产品最薄厚度轧制到0.0055mm,产品针孔率及断带率均达到国家高精级标准。获实用新型专利授权4项,发表论文4篇,其中核心期刊发表文章1篇。5、电解铝液直接铸轧同传统的重熔铝锭铸轧相比,每吨产品可节约:A、节电120kWh/t,按0.69元/kWh计算,合计82.8元;B、减少铝烧损1.5%,可节铝15kg,铝价按12000元/吨计算,合计180元。总计每吨产品可节约262.8元,2016年产量5.5万吨电解铝液直接铸轧双零铝箔毛料,年节约1445万元。
[成果] 1700241119 广西
TG339 应用技术 有色金属压延加工 公布年份:2017
成果简介:课题来源与背景:该项目是2014年广西区重大科技专项,项目编号为桂科重14122001-5,是广西柳州银海铝业股份有限公司依托已建成的国内首条具有自主知识产权、辊面最宽的3300mm+2850mm“1+4”的热连轧生产线,通过产学研合作,与中南大学共同研发运煤敞车用大规格高性能铝合金板材,实现了运煤敞车用铝合金产品的稳定生产,产品各项指标满足项目要求。通过项目开发集成了运煤敞车用大尺寸铝合金板材热连轧高效制备技术,并已将生产技术转化为相关知识产权,形成了年产5万吨的高品质宽幅运煤敞车用铝合金板生产能力。因受设备装备制约及国外对制备宽幅热连轧技术的封锁,宽幅运煤敞车用铝合金板带材长期需进口,严重制约中国运煤敞车铝化以及轻量化的进程。技术原理及性能指标:通过对运煤敞车用铝合金板的成份及主要工艺环节的技术进行攻关,包括超宽铝板带热连轧装备制造集成系统;基于智能算法的超宽铝板带热连轧生产自动化集成技术;超宽铝板板形控制技术;运煤车用超宽热连轧铝板带的成分与组织控制技术;运煤车用宽幅轧件温度和变形均匀性的精确控制技术。成功生产出了厚度为6-8mm、宽度为1100-2600mm,状态为H321或O态的铝合金板。产品的各项性能指标均满足相关标准及客户要求,与同类产品相比具有领先水平,已可替代进口。技术的创造性与先进性:该项目的创新点有以下2点:在国内首次自主集成3300mm+2850mm“1+4”热连轧生产线,针对铝合金热连轧的工艺和设备特点,自主开发全套的多级控制系统,实现轧制工艺参数的自动化智能控制,提高生产效率与产品质量稳定性。加速了运煤车用高性能5083铝合金宽幅板材的国产化进程。在国内首次实现6-8mm厚超宽幅5083-O/H321板材的1+4热连轧法生产,与现有技术相比,省去了卷取后的再结晶退火,建立宽幅运煤车用铝合金板材的热连轧法高效生产技术体系,明显提高了生产效率,降低生产成本。技术的成熟程度,适用范围和安全性:该项目技术已成熟应用于公司的运煤敞车用铝合金板带材的产业化生产。项目在建设期内销售煤车板2750吨,销售收入7700万元,实现净利润500万元。应用情况及存在的问题:在工业化生产中,铸锭在浇铸过程中因为边部与中心部位的冷却速度不一样,不可避免的造成铸锭组织存在不均匀性,该项目在产品开发规程中铸锭规格最大达620mm×2520mm(厚×宽),铸锭的大规格化将进一步增大组织的不均匀性。该公司生产的煤车板产品虽已满足各项性能要求,但与国外先进材料相比,铸锭中部与边部组织均匀性还有提升空间,铸锭组织均匀性的提升将可进一步提升公司产品品质与产品性能稳定性。历年获奖情况:未申报。
[成果] 1700370100 江西
[TM205.1, TM241] 应用技术 有色金属压延加工 公布年份:2016
成果简介:该项目涉及有色金属新材料及其加工技术工艺的科学领域,有关产品应用于电力电工领域。项目针对微型电机、特种电机、高档工业散热器等产品的关键材料-无氧银铜合金带材,摒弃传统的"半连续铸锭-热轧-冷轧"的落后工序,在省内外首次开发了"上引连铸-连续挤压-高精冷轧"的短流程工艺生产高精度无氧银铜合金带材。并通过系统的工业试验、改进、工艺创新,突破了银铜合金连续熔炼与铸造的成分均匀化、无氧熔炼与铸造、大宽厚比银铜带坯连续挤压、连续冷轧、清洁退火装备、边角料无害化利用等多项关键技术和工装设计。开发的多个高精度无氧银铜合金带材产品,产品质量均达到国际先进水平,材料成分和主要性能指标满足ASTM标准B152/B152M-2009的要求,Cu+Ag:99.97,氧含量控制在5ppm以内,带材产品平均晶粒度≤0.02mm。项目实施以来,已形成年产4000吨高精度高性能银铜合金带的能力,已生产4个牌号50多种规格产品3000多吨,国内市场占有率达到10%。累计新增销售收入15000万元,新增税金225万元,新增利润1159万元。项目首次在国内外银铜合金带材领域将连续熔炼铸造、连续挤压技术与冷轧技术相结合,整体技术水平处于国内领先。该项目的实施,使无氧银铜合金带材的成品率由传统的不足70%提高到80%以上,能耗下降40%。相同投资规模下生产效率提高1倍,产品质量稳定性显著提高。项目有关技术和产品推广到贵溪市红石金属制品、江西泰瑞铜业有限公司等5家企业,使中国银铜合金的熔炼铸造和冷热加工技术显著提高,为中国特种电机制造水平赶超世界先进贡献了关键原料,对推动先进铜及铜合金材料的发展具有重要意义。
[成果] 1700280440 广东
TU512.43 应用技术 有色金属压延加工 公布年份:2016
成果简介:为促进中国“绿色建筑工程”的发展,公司于2013年在全国率先研发绿色建筑铝合金结构型材,进行了大量的试验研制工作,该项目主要研究内容和成果包括:解决合金选择与成分优化,制备优质铸锭,研发新型结构优质铸造模具,优化和创新挤压与热处理装备与工艺等一系列技术关键难题。研发一套先进的高温慢速挤压新工艺和自主开发了一套新型的在线精密水、雾、气淬火装置与工艺,使产品各项指标达到用户要求,而且生产效率高,成品率高,可实现产业化批量生产。在6005AT6的基础上研发一种能满足绿色建筑结构材组织与性能要求的新型合金6005A-1T6,并优化了熔铸工艺,制备了Φ100-Φ450mm优质铸锭。研发一套新型结构的宽展、分流组合模,保证产品的良好成型,具有优良组织及超高精级尺寸与形位精度,而且使用寿命高。生产线改造。公司厂房、仓库、熔铸生产线等利用该厂原有配置。通过改造现有的挤压生产线,购置大型模具制造新设备,满足年产4000吨绿色建筑铝合金结构材的生产需要,为中国绿色建筑工程的发展、为中国城镇化工业化的发展、为中国挤压技术的发展做出了贡献。围绕该项目核心技术,获得了4件发明专利以及6件实用新型专利的授权,发表了7篇技术性论文,并获得了2015年佛山市科技进步奖二等奖、2014年南海区科技进步奖三等奖,2015年省级企业转型升级专项资金(省级企业技术中心专题)项目立项,2013年度中国有色金属工业科学技术奖二等奖,2014年广东省高新技术产品等荣誉。该项目已于2013年9月推广应用,产品质量达到或超过国内外同类产品的先进水平,得到用户的赞赏和好评,并广泛用于上海、深圳、武汉、成都等大型工程,产品近三年为绿色建筑提供了3500余吨铝合金结构材,为该公司增加销售收入7709.29万元以上,创税利708.87万元。
[成果] 1700180093 重庆
[TG339, TG335.5] 应用技术 有色金属压延加工 公布年份:2016
成果简介:应用领域及瓶颈:作为未来重要轻量化材料之一的变形镁合金板材由于具有优异的综合性能,可用于家用电器、笔记本电脑、汽车以及航空航天等领域的零部件,更加具有巨大的市场需求和应用前景。但是,常规方法生产的镁合金板材的室温成形性能差,从而限制了其大规模应用。主体思路:该成果提出了利用轧制-剪切-连续弯曲变形(动态过程)和退火再结晶(静态过程)共同调控镁合金板材微观组织与织构的学术思路,有望从根本上突破常规轧制镁合金板材室温成形性能差的瓶颈。技术特点:轧制-剪切-连续弯曲变形新技术(简称为RSCB)结合了轧制、剪切与多道次双向弯曲变形等对板材晶粒组织与织构改善的优势。该技术仅通过在传统轧机出口处设置一套多台阶式的模具就可以实现轧制、剪切与连续弯曲变形的复合,一方面不需要特殊的专用设备且模具简单、容易实现,成本显著降低;另一方面,通过该技术制备镁合金板材表面质量良好、室温成形性能优异。主要技术指标:以AZ31镁合金板材为例,国内市场上生产的板材的室温杯突值(成形性能重要指标)通常为3mm~5mm;而通过RSCB新技术制备的板材的室温杯突值为7mm~8mm,约为前者的1.4~2.5倍,接近市场上部分铝合金板材的室温成形性能指标。
[成果] 1700320415 北京
[TG244, TG292] 应用技术 有色金属压延加工 公布年份:2016
成果简介:铝的比重是钢铁的1/3,很多铝合金力学性能与铸钢相当,用铝代钢已成为汽车等交通工具轻量化的重要发展方向。2014年中国原铝产量2438万吨,占全球1/2,但在汽车、动车、大飞机及国防军工所需的许多高强高性能铝合金还不能自给自足。高强高性能铝合金的一个主要特征就是高合金化,但这类合金在大型铸锭/铸件铸造中极易出现组织粗大、成分偏析、制品开裂等质量问题,而这类问题均与凝固过程的控制有关。上世纪70年代国际上发明了半固态成形技术,其本质就是在金属凝固到液-固两相区时实行控制凝固,但迄今未能大规模应用,主要是没有突破大体积金属的控制凝固。国内外针对金属控制凝固开展了如电磁搅拌、机械搅拌、超声振荡等研究,但效果均不显著;其中电磁搅拌具有可控性高、不污染熔体的优点,但存在搅拌不均匀、剪切强度低、处理大体积熔体难等问题。针对这些问题,在国家973等计划支持下,该项目首次提出熔体分散处理-汇聚-整体控制凝固的新方法,利用电磁场集肤效应的特点发明了环缝式强电磁搅拌熔体处理新技术,突破了高合金化铝合金大体积熔体控制凝固的难题,开发了与传统连铸、模锻、挤压铸造对接的集成技术,实现了高合金化铝合金细晶均质铸造技术的大规模生产应用。主要技术创新点如下:发明了环缝式强电磁搅拌络体处理新技术。创造性地将电磁搅拌原理与环形制浆室结构设计巧妙结合,提出了“熔体分散搅拌-汇聚-整体控制凝固”新方法,解决了传统电磁搅拌方法搅拌力不均匀、剪切强度低、不易处理大体积合金熔体的技术难题,实现了高合金化铝合金组织与成分均匀性的有效控制。发明了高合金化铝合金细晶均质大规格铸锭制备技术。将环缝式强电磁搅拌熔体处理技术与半连铸技术集成创新,发明了多维度均匀冷却凝固及精确调控方法,解决了大规格高合金化铝合金铸锭组织粗大、成分偏析严重、易于开裂的重大技术难题,实现了大于φ500mm的7075合金细晶均质铸锭的工业化应用。开发了车用关键铝合金零部件半固态成形成套技术及装备。将环缝式强电磁搅拌熔体处理技术与半固态坯料制备技术集成创新,突破了高硅铝合金半固态成形产业化关键技术,开发了半固态成套技术及装备,实现了车用斜盘、转子、涡轮盘等零件大规模生产和国产化。开发了高合金化培合金大型复杂铸件直接铸造成型技术。将环缝式强电磁搅拌技术、微合金化调控技术与挤压铸造技术集成创新,打破了超高强铝合金不能直接铸造成型的技术门槛,铸件的力学性能与传统锻铝件相当,实现了以铸代锻,以铝代钢,解决了民口配套重点工程任务的急需。申请发明专利33件,授权18件,发表论文65篇,制定企业标准2项。已在辽宁忠旺集团有限公司建成年产20000吨的高强铝合金细晶均质铸锭生产示范线,在湖南文昌新材科技股份有限公司建成年产8000吨铝合金半固态铸锭生产线和年产1000万件车用空调关键零部件生产线。项目完成单位近三年累计新增销售11.4亿元,利润1.6亿元;其他应用单位经济效益约15亿元。
[成果] 1700160580 甘肃
TG339 应用技术 有色金属压延加工 公布年份:2016
成果简介:该项目围绕国际双零铝箔加工行业向高质量超薄、宽幅、高速、低能耗方向发展的需求,突破了高质量宽幅双零铝箔制造的核心技术,提高了生产效率和成品率,降低了能耗。结合该公司新上宽幅铝箔生产线,通过并行模拟技术和关键工艺评定和验证试验,研究开发出了最宽为1650mm的双零铝箔轧制工艺,使宽幅双零铝箔的生产达到国内领先水平,形成了年产2万吨以上的在全国有影响的宽幅高质量双零铝箔生产基地。最终实现了0.006~0.0065mm宽幅高质量双零铝箔产业化生产,产品质量满足国家标准要求,成品率达87%。该项目的实施,可满足国民经济的发展对宽幅高档双零铝在各行业的需求,促进了该省该产品深加工项目的开展,提升了该省铝加工业的整体水平和经济效益,为该省铝加工业发展奠定坚实的基础。
[成果] 1700350080 北京
[TM205.1, TM271.2] 应用技术 有色金属压延加工 公布年份:2016
成果简介:该项目属于材料科学技术领域中金属软磁材料的制备技术及应用。纳米晶带材主要应用于电力电子和高频电子设备的磁芯材料,是提高电能转换效率、降低损耗和解决电磁兼容问题的重要基础功能材料。纳米晶超宽超薄带材的产业化制备技术及核心材料体系一直被日本日立金属公司和德国VAC公司垄断。国家“十一五”、“十二五”863计划课题和工信部“国家重大科技成果转化拨款项目”连续支持纳米晶软磁合金超宽超薄带材产业化制备技术及应用制品开发,旨在打破国外的技术垄断,满足电力电子和高频电子设备向高频、高效、小型和节能方向发展的迫切需求,实现跨越式发展。纳米晶带材的尺寸规格和材料性能是决定其磁芯性能和应用范围的关键技术指标。带材的宽度和厚度分别决定了磁性器件的功率范围和高频损耗特性,带材越宽、器件的功率越大,带材越薄、涡流损耗越小;材料成分决定了饱和磁感和磁导率,饱和磁感越高、器件功率密度越大,恒导磁特性越好、抗直流测量精度越高。国外领先的纳米晶带材制备技术所能生产的纳米晶带材宽度小于60毫米、厚度20-22微米。该项目首次提出“快凝慢冷”技术思想,通过控制钢水过热度、冷却基体界面热交换以及凝固过程均匀化,解决了现有工艺难以制备既宽又薄,同时兼备高致密度、高韧性、板型平整的纳米晶带材的技术难题,突破了纳米晶超宽超薄带材生产的装备技术和工艺技术,生产的纳米晶带材的宽度大于150毫米、厚度减薄至15微米,具备优异的高频软磁特性和超低损耗特性。采用纳米晶超宽超薄带,开发出大尺寸屏蔽片材和无线充电导磁片。通过成分优化,并与工艺相结合,发明了高饱和磁感和恒导磁特性的两种纳米晶软磁合金新材料,并开发出大功率高频变压器类、电磁兼容类和高精度测量类三大类20余种铁芯制品。开发的快凝慢冷技术居国际领先水平,开发出的两种纳米晶软磁合金新材料和应用制品达到国际先进水平。建成了年产3000吨纳米晶超宽超薄带材生产线,产量世界第一。建成了年产600万只大中功率纳米晶铁芯生产线和年产3000万只小型铁芯生产线,纳米晶铁芯与器件产品大量应用于机车牵引高频变压器、光伏、风电、电动汽车和静电除尘等新能源与环保领域,以及医疗设备、数码电子产品和绿色家电等行业,引领和推动了行业和相关领域的技术进步和产业发展。近3年,成果完成单位累计形成销售收入3.4亿元。基于该成果修订了2项国家标准,申请发明专利15项,发表学术论文12篇。
[成果] 1700320192 陕西
[TG249.5, TG292] 应用技术 有色金属压延加工 公布年份:2016
成果简介:该成果属于材料合成与加工科学技术领域,是制造业的重要分支。集成化、整体化、轻量化、精密化是现代航空航天、高速铁路、汽车、输变电设备等工业领域对铸件铸造技术的发展提出的新目标。比如,飞机舱门的传统制造方法是采用机械加工工艺制造出20余个零件,再用数百个连接件将其组装成一个整体结构。不仅制造工艺复杂,成本高昂,而且连接处往往成为整体结构的薄弱环节。将复杂结构设计为一个整体零件一次成型制造只有通过铸造方法才能实现。因此,复杂结构的整体铸造为铸造这一传统工业领域带来新的机遇和活力。现代铸造技术的深度发展受制于两个理论和技术相互纠缠的难题。其一是,从服役性能的角度出发,人们设计的铸造合金成分日益复杂,而现代凝固理论无法对其组织和性能控制定量指导;其二是,工业零件的设计越来越复杂,最佳的凝固条件越来越难实现。因此,与凝固相关的铸造组织(相组成、晶粒尺寸和形貌等)及缺陷(缩松、缩孔、应力、裂纹等)的控制问题更加突出。该项目将凝固基础理论研究和工程应用相结合,开发出基于石膏型铸造的真空增压凝固控制技术,突破了大型轻合金结构件整体精铸的难题,最大可生产轮廓尺寸达到3000mm的精铸件,国际上无先例。突破了精铸件的致密度控制问题,铸件X射线透视结果表明,卷入性铸造缺陷完全消除,缩松缺陷控制达到一类铸件水平,铸件典型性能超过国标和航标规定的金属型铸件。从而实现了精铸件在气密性耐高压零件上的应用。主要发明点是:发明了石膏型铸造真空增压凝固控制技术以及相应的浇注系统设计方法,解决了大型结构件缩松和卷入性铸造缺陷控制的难题,实现了铸件致密度的控制。提出了一种铸件凝固过程微孔和裂纹形成的统一理论模型,建立了铝合金中缩松、热裂缺陷与气体含量、温度场、冷却速率及凝固顺序的定量关系,为真空增压凝固控制奠定了理论基础。基于复杂熔体结构调控机理的研究成果,开发出一种铝合金熔体综合处理方法,不仅提高了铸件卷入性铸造缺陷控制的可靠性,并实现了晶粒细化及凝固组织的优化控制。发明了大型铝合金结构件铸造用新型石膏型造型材料、镁合金精铸造型材料、大型石膏型无翻转制造及阶梯式培烧方法,提高了铸件尺寸精度和稳定性。发明了大型复杂铝合金结构件热处理新工艺,通过热处理过程控制和反变形矫形技术的综合应用,实现了大型复杂薄壁结构件组织优化调控,并解决了热处理变形控制的难题。该项目已在11个企业应用,其中近三完成单位新增产值5530万元,利润1445万元,其他应用单位新增产值15883万元,利润2197万元,并为先进飞机及航天产品制造出舱门、整体舱盖、整体油箱等关键构件,产生显著的社会和经济效益。该成果在国防和民用技术领域潜在市场达每年数十亿元。已申请国家发明专利9项,已授权5项;发表学术论文39篇,出版专著1部;做国际会议邀请报告6次;培养博士研究生5人,硕士研究生9人。
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