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[成果] 1700510517 河南
TG3 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
TG3 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] 1700441023 浙江
TG3 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] 1700420025 广西
TF8 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] 1700460043 福建
TG1 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] 1700600122 陕西
TG3 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] 1700150080 河北
TU5 应用技术 有色金属压延加工 公布年份:2016
成果简介:(1)立柱采用铝型材异形件,可使产品安装迅速、操作简单、拆卸方便;(2)挡水板用铝合金挤压成型,具有强度高、重量轻、耐腐蚀,可重复使用;(3)压紧装置为螺杆旋转压紧,锁紧装置采用凸轮快速锁紧结构,使挡水板与立柱能够快速贴紧,安全可靠;(4)异形密封胶条保证了各密封处的密闭可靠;(5)各单元连接灵活,可不受场地变化的限制。解决了用沙袋挡水作业速度慢、高度受限制的问题;解决了运输、储存占用空间大,作业时劳动强度高问题;解决了挡水材料重复利用率低的问题。主要性能指标:防洪挡水墙产品主要主要性能指标:⑴单元长度:2m;⑵挡水板单元高度:200mm;⑶挡水深度:≤1.2m;⑷设计风速:≤8.9m/s;⑸单元承载力:≤31MPa;⑹最大挠度:≤7.7mm。适用范围:应用于城市在汛期硬质基面的街道、地下通道口及低洼区域进行挡水防洪;硬基堤坝上快速加高形成挡水墙。
[成果] 1700330371 福建
TG3 应用技术 有色金属压延加工 公布年份:2016
成果简介:项目所属科学技术领域:有色金属材料加工制造工艺。主要技术内容: 该项目是福州市2011年区域重大项目,项目立足于中铝瑞闽二期工程配套的熔铸、热轧、冷轧和高切设备,开发适合制罐厂家要求的罐体料产品。项目于2012年3月试制出首个卷并经客户试用,在项目小组的努力下,项目按时完成通过验收;2014年5月该项目经鉴定为国内领先水平;该项目产品迅速产业化,是该司主导产品之一。 项目对3104罐体料的熔炼铸造、铸锭热处理、热轧、冷轧及精整切边涂油工艺进行开发,通过合理的化学成分比例、熔炼铸造、铸锭热处理工艺、热轧和冷轧工艺及精整工艺,从而保证最终产品的力学性能、工艺性能、尺寸公差和表面质量满足用户要求。项目的主要内容包括:罐体料合金成分设计。罐体料铸造工艺研究。罐体料热轧工艺研究。罐体料冷轧工艺研究。罐体料切边涂油工艺研究。制耳率控制技术研究。内部组织结构控制技术及热处理技术研究。授权专利情况:实用新型专利《铝熔体流槽过滤设备》,专利号:ZL 201220025622.6;发明专利《消除热轧板锭张口的方法和设备》,专利号:ZL 201210017358.6;发明专利《一种检测热轧轧辊粘铝层厚度的方法》专利号:ZL201410010614.8。技术经济指标:厚差:±4μm;力学性能:抗拉强度≥290MPa,屈服强度≥265MPa,延伸率≥5%,制耳率≤3%;使用性能:满足制罐企业质量要求,断罐率低。应用推广及效益情况:罐体料是全球需求量最大的铝加工产品单一品种,国内需求量超过35万吨。早期均依靠进口,国内生产企业只有南山铝、西南铝、渤海美铝和中铝瑞闽等少数厂家,产品已替代进口,该司逐步实现出口。该司自2011年立项,2012年3月试制首个卷并供客户使用获得成功,该产品迅速产业化,是主导产品之一。产品不仅在福建省内使用,并成功应用于省外著名企业,2014年产量达到26139吨,销售额达到40308万元,2016年预计产销量4.5万吨,销售额达7亿元。福建省是饮料和饮料包装行业的大省,制罐企业有太平洋、皇冠、昇兴、德通、福贞,制盖企业有保沣、鼎盛/鼎力、恒兴等,饮料企业有银鹭、加多宝、青岛啤酒等,中铝瑞闽是福建省内唯一一家可生产罐体料产品的铝加工企业,项目的成功开发完善了福建省的饮料食品包装产业链,提高福建省相关企业的竞争力,为海西的发展添砖加瓦。
[成果] 1700370100 江西
TM2 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] 1700160580 甘肃
TG3 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] 1700180093 重庆
TG3 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] 1700350080 北京
TM2 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] 1600380203 宁夏
TF1 应用技术 有色金属压延加工 公布年份:2016
成果简介:该项目针对平板显示器用大尺寸、高密度无压烧结ITO靶材技术,与英国拉夫堡大学进行合作与研究,符合国家相关产业政策和发展趋势。项目通过粉末制备、模压成形、真空脱脂、无压烧结等工艺的研究,解决了大尺寸无压烧结ITO靶材致密度、导电性能及烧结缺陷等关键技术,形成了年产5吨能力的ITO烧结靶材中试生产线,产品性能满足TFT-LCD的使用要求。项目完成过程中,获得了“ITO粉末制备方法及制备ITO烧结体的方法”等4项授权发明专利。
[成果] 1600600402 湖北
TG3 应用技术 有色金属压延加工 公布年份:2016
成果简介:车载大口径气瓶管市场需求不断加大,行业迅速提升,产品持续扩张,国家产业政策鼓励高压气瓶产业发展,工业用高压钢质无缝气瓶管市场良好,为无缝气瓶钢管的生产带来新的契机。气瓶制造业现已属朝阳工业,随着气体工业的发展,气瓶的使用周期各个国家都有强制性规定,气瓶的更新替换固定循环,气瓶行业也将随之迅速发展,气瓶的需求量随之加大,市场需求较大,客户对产品的技术要求越来越高,热轧机组生产的钢管很难满足客户对产品尺寸精度及表面质量的要求。
[成果] 1700280440 广东
TU5 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] 1700320419 北京
TG3 应用技术 有色金属压延加工 公布年份:2016
成果简介:以7050/7B04合金为代表的第三代7000系航空铝合金,是迄今为止商业化航空铝合金中用量最大、应用最广泛的品种,也是全世界航空航天制造业中最为重要的轻质结构材料之一,其预拉伸板产品(厚度划分:厚板10-60mm,超厚板60-200mm)被广泛应用于当代飞机的机身承力框和舱壁板、机翼翼梁和翼肋、翼身对接接头等制造,上述结构件重量一般占飞机结构总重的30%以上。在西方国家,第三代7000系航空铝合金及其预拉伸板制造技术已形成了许多技术标准和专利,但大量关键工艺参数的实际控制点和控制原理从未公开、并被视为核心秘密严加封锁。“十五”期间,由于中国尚未掌握7050/7B04合金预拉伸板制造技术,导致相关产品完全依赖进口、且经常遭到禁运,严重制约了国产先进战机、运输机、特种用途飞机、航天飞行器等重点型号研制发展。项目在国家863计划、科技支撑计划、XX配套试点计划等支持下,历时十年,围绕7050/7B04合金预拉伸板的工业化制造技术开展了全面攻关,取得了以下创新成果:1)丰富发展了高合金化7000系铝合金DC铸造过程中的凝固组织-铸造热应力协同调控理论,创新开发了熔体在线联合除气除杂-矮液位结晶器凝固-挡水板控制铸锭缓冷相结合的DC铸造新技术,使400-600mm厚度7050/7B04合金大规格方型铸锭的铸造成品率稳定实现90%以上,达到了国际先进水平;2)突破了高强铝合金板材轧制单道次变形量一般不超过15%、总变形量须达到85%。以上的传统理念,创新开发了板材轧制全过程窄温度区间控制-轧制中段大压下量的强变形加工新技术,能够使用厚度500-600mm铸锭、在60-70%总变形量条件下,轧制出微观组织和板型精度完全合格、最大厚度达200mm的板材,达到了国际领先水平;3)丰富发展了凝固与变形加工析出相-基体组织协同调控理论,创新开发了7050/7B04合金铸锭阶梯式均匀化退火-轧制板材分级固溶相结合的复杂多元析出相高效回溶处理新技术,使凝固与变形析出相的残留量和基体组织再结晶的比例控制达到了国际领先水平;4)创新开发了轧制板材固溶处理后的辊底式三段喷淋淬火-预拉伸消减残余应力新技术,以及多规格7050/7B04合金预拉伸板适用的T7451强韧化时效热处理技术,使产品的强度-延伸率-断裂韧性-疲劳性能-抗应力腐蚀和剥落腐蚀性能等综合性能匹配达到了国际先进水平。项目建立了完整的7050/7B04合金预拉伸板工业化制造技术体系,实现了10-200mm厚度完整系列规格产品的工业化生产,产品在多个重点型号中获得大规模应用,装机总量达数百架次,打破了国外对中国关键材料与技术封锁。近三年产品供货累计14763吨,实现销售收入13.33亿元,利润3.52亿元;获授权国家发明专利16项和实用新型专利6项、申请公开国家发明专利14项,形成企业技术标准和规范9项,发表学术论文71篇,培养博士后及毕业博士/硕士研究生26名。项目的社会效益和经济效益显著,应用推广前景广阔。项目获得2015年度国防科学技术进步奖一等奖、中国有色金属工业科学技术奖一等奖。
[成果] 1700320415 北京
TG2 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] 1700300283 山东
TG3 应用技术 有色金属压延加工 公布年份:2016
成果简介:该项目属于有色金属材料技术领域。紫铜带系列产品占铜板带产品总量的45%,是无线通信、雷达、导航、计算机等电子通信的重要基础材料。高精度紫铜薄软带生产企业主要集中在美国、德国、日本等发达国家,生产技术相对成熟,垄断了高精度紫铜薄软带的核心生产技术。中国高精度紫铜薄软带产业化研究进程缓慢,与欧美国家相比,尚有很大差距,在生产中存在材料制备高纯化、板形高精度控制、超薄带材成品退火粘结、带材边部精整等诸多技术难题。 该项目通过集成创新,研究开发出“高精度变压器铜带”、“超长高导射频电缆带”、“0.05mm超薄电子铜带”三大产品,并实现了产业化。 主要内容及创新点如下: 1)通过研究复合除氧、除气技术,集成创新现有除气方法,进一步控制带材中的氧含量,提高了组织的均匀性及高纯性,并依据金属凝固理论,通过对立式半连续铸造机结晶器二次水冷喷淋角度与金属凝固组织结构的研究,确定了二次水冷喷淋的最佳角度,有效控制了铸锭皮下气孔产生的几率。 2)通过对紫铜薄软带板形高精度控制和超薄带材加工技术的研究,实现了热处理工艺与加工工艺的合理匹配,并通过对冷轧AGC恒流量计算机控制技术和AFC板型自动控制技术对紫铜带电阻率均衡性的影响作用的研究,提高了产品的综合性能,形成高精度紫铜薄软带轧制加工成套现代化生产工艺。 3)依据金属轧制变形原理,创新研究开发超薄紫铜带精轧工艺技术,优化了弯辊力、卷曲张力、轧制速度、道次分配工艺参数,确定了0.05mm超薄紫铜带的轧制工艺; 4)应用现代热处理技术,通过精确控制退火时间、退火温度、炉内气氛等参数,研究开发了超薄紫铜带辊底式退火炉成品退火的工艺技术,解决了超薄紫铜带成品退火中粘结、性能不均等技术难题。 5)依据金属塑性剪切变形原理,通过研究剪切工模具对软态紫铜带边缘质量的影响,建立了满足薄软带剪切质量的刀具配置、张力控制规范制度;研制出软态紫铜带机械修边装置,有效消除边部毛刺,规范带材边部形状,形成了高精度薄软铜带边部精整技术。 集成上述技术生产的“高精度变压器铜带”、“超长高导射频电缆带”、“0.05mm超薄电子铜带”三大产品,最薄达0.05mm,最宽达650mm,维氏硬度达50HV,电导率99%IACS,延伸率≥35%,各项指标均达到国际先进水平。 通过该项目的实施,起草制订行业标准1项,申请专利7项,1项发明专利,6项实用新型专利,均已获得授权。 该技术成果已成功在中色奥博特铜铝业有限公司推广应用,建成了一条产能为10000吨的高精度紫铜薄软带生产线,产品应用到上海近嘉精密电子材料有限公司、江苏万鑫电力设备有限公司等企业,深受好评。截至2016年,高精度紫铜薄软带系列产品累计销售16596吨,实现销售收入119445万元,实现利税10952万元。该项目的实施解决了高精度紫铜薄软带生产中质量不稳定、成材率低、能耗高等共性技术难题,满足了中国电子通信行业对高精度紫铜薄软带的急需,打破了欧美日等国对该系列铜带生产技术的封锁和市场垄断。
[成果] 1700320192 陕西
TG2 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。
[成果] 1700290313 湖南
TG3 应用技术 有色金属压延加工 公布年份:2016
成果简介:钛被誉为仅次于铁、铝的“第三金属”,具有良好的比强度、较高的屈强比和优异的耐腐蚀性能,被广泛应用在用于飞机、舰船、核电、海洋石油、海水淡化等战略性工程,同时钛材料在化工、轻工、建筑、医疗器械等传统产业也有广泛的应用。钛加工材消费结构中约50%为板卷材料,在传统生产中,中国不具备卷材生产供货能力,而钛板生产方式为“板坯→加热→单张板热轧(中间厚度)→表面处理→加热→单张板热轧→表面处理→冷轧→成品热处理→精整”,存在生产效率低、成品率低、批次质量稳定性差、成本高等问题。2007年,湖南湘投金天科技集团有限责任公司开创“钛-钢联合”生产模式,进行钛带卷生产工艺开发、设备引进,快速掌握钛带卷制备关键技术并实现产业化,在中国率先实现热轧钛带卷、冷轧钛带卷批量稳定生产,积极推动钛带卷及下游深加工行业发展,主要技术创新如下:热轧宽幅钛带卷工艺技术开发:均匀大规格板坯制备技术研究、钛坯加热和轧制变形制度的研究、热轧卷宽度厚度及板形控制技术的研究、热轧卷带表面质量技术控制的研究等,生产出来的热轧钛带卷通过质量检测,产品性能均达国内外相关标准,质量可与世界钛板带龙头企业相媲美。冷轧钛带卷的工艺技术开发:钛带卷的高效冷轧技术、钛带卷的热处理技术等。取得的成果奠定了冷轧钦带卷的优良品质,产品的质量性能也均达国内外相关标准。通过技术创新,项目形成了钛带卷制备核心技术,通过中国有色金属工业协会科学技术成果鉴定和有色工业协会科技进步一等奖,牵头和参与7项国家/行业标准起草,2010〜2011年连续2年获得全国有色金属标准化技术委员会颁发的“技术标准优秀奖”。2013年4月11日在中国有色金属工业协会举行的科技成果鉴定会上,“大卷重宽幅钛带卷和薄壁钛焊管的开发”顺利通过专家评审,认定该成果整体技术达到世界先进(领先)水平。获授权专利31项,其中发明专利8项,培养了一大批钛及钛合金加工行业技术人员。项目的产品打破国外在钛材深加工领域的垄断技术封锁,替代进口产品,从根本上解决中国钛带卷长期依赖进口的局面,所生产的钛带卷产品已陆续在国内外数十家大型单位得到应用,加工性能和使用性能与进口同类优质产品相当,部分厂家已经签订长期订货合同,极大地促进了中国钛行业技术和产业的升级,带动了相关装备制造业的发展,为中国海洋工程、海水淡化、新能源、节能环保、化工、高端装备制造等重点领域发展提供强有力支撑。
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