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[成果] 1700520086 天津
TG1 应用技术 金属表面处理及热处理加工 公布年份:2017
成果简介:该成果属于表面工程技术学科,热浸镀方向。该成果解决了热镀Galfan钢丝工艺的一系列关键技术、配套设备的问题,并在国内全行业获得全面推广应用并出口国外。对中国金属制品传统行业的产品升级和转型做出了巨大的贡献。该成果是一系列成果的集成,具体研究成果的主要技术内容如下:(1)开创性地研究出耐熔锌腐蚀材料,开发出可直接加热锌液的金属内加热器。最终开发出内加热陶瓷锌锅成套设备,取代了传统铁锅外加热技术。这是实现热镀Galfan合金钢丝的关键核心设备。小型内加热器外套管采用熔铸方法制备Fe-B-W-Mo合金材料/不锈钢覆层材料,该复层套管既有良好的耐液锌腐蚀性能,又有足够的机械强度。大型的加热器,外套管采用耐锌腐蚀的SiC/Si3N4复相陶瓷/Al基合金/不锈钢层状复合材料,中间Al基合金作用是连接陶瓷和金属,同时并吸收膨胀应力。为了提高加热器加热效率,对其结构设计,采用新型的绝缘材料、套管内加入导流介质、电热元件上加装阻流板等方法,研制出大功率的内加热器。耐熔锌腐蚀材料的研究成功,可以制造出全规格尺寸的内加热器和陶瓷锌锅,可在更广的热镀锌行业获得应用。(2)国际上成熟的工艺是双镀工艺,即先镀锌再镀Galfan合金。但这种工艺成本高。首次提出复合助镀的概念,实现了单镀合金工艺技术,降低了生产成本,适合中国国情。复合助镀采用电解助镀和化学活化技术解决了Galfan镀层合金与钢基表面的结合问题。对于单镀的薄镀层的平整度难于控制,开发出国内空白的电磁抹拭技术,对镀层表面质量进行控制。电磁抹拭技术利用电场、磁场、气体三种力的复合作用,对钢丝镀锌层进行无接触抹拭,通过调整电场强度、磁场强度、气体流量及温度,即可精确控制钢丝表面光洁度及上锌量。上锌量控制精确,可达5-7%。上锌量可控在150-300g/m2。(3)对于厚镀层镀锌,依旧采用双镀工艺。通过解决界面结合难题和厚镀层表面质量的控制问题,在国内率先研究出双镀Galfan钢丝的工艺技术,并在全国推广应用,生产出高性能的Galfan钢丝。为中国金属制品行业提供了填补空白的新产品。先镀锌后镀Galfan的界面结合是在热镀锌后采用了表面活化,该助镀采用弱有机酸活化液处理,解决了镀锌层附着力差的问题。对于厚镀层的表面质量的控制,设计了一种特殊结构的气刀抹拭装置,获得了均匀平整的高品质镀层表面。解决了设备,薄、厚镀层表面质量的控制和界面结合问题,最终获得了全规格、高品质Galfan钢丝产品,填补了中国的空白。该项目已获得授权专利15项,获省市级科技进步奖5项。该技术研发成功后,在宝钢集团南通线材制品有限公司、贵州钢绳股份有限公司、江阴华新钢缆有限公司、江西新华金属制品有限责任公司、天津华源时代金属制品有限公司等近30家企业推广和应用。2014-2016年三年期间共生产热镀Galfan钢丝50万吨,新增销售额20.2亿元,新增利润约1亿元。
[成果] 1700510226 河南
TG1 应用技术 金属表面处理及热处理加工 公布年份:2017
成果简介:材料、信息和能源是现代人类文明的三大支柱,作为材料科学的重要分支之一-薄膜材料也不断的得到发展,已经被广泛应用于机械、能源、航空、航天、微电子、化工和建筑等各种领域,并且随着研究的深入,新型薄膜材料的应用范围还在继续扩大。薄膜材料是通过采用特殊物理和化学方法,在基体材料的表面沉积或制备的一层性质与基体材料完全不同的物质层,具有特殊的材料性能或性能组合。在保持基体良好机械性能不变的前提下,薄膜材料可以大幅度提高基体材料的耐热、耐腐蚀、耐磨损等性能,几乎任何物质都可以在不同形状的基体上制成薄膜。气相沉积技术是制备薄膜材料的主要技术之一,是目前使用范围最广泛、发展最迅速的一项技术,在基础理论和实际应用中都取得了丰硕的科研成果和应用价值。该项目主要研究内容:在TiAlN薄膜研究的基础上,通过制备TiN/TiAlN纳米多层薄膜,不仅利用了Al在TiN薄膜中能够起到固溶强化作用,还通过纳米多层的调制结构来进一步提高了薄膜的力学性能。同时利用TiAlN薄膜摩擦系数稳定的特点,以TiAlN薄膜作为TiN/TiAlN多层薄膜的最外层,来获得良好的耐磨损性能。科学发现点:提出了多级磁场直管磁过滤和脉冲偏压复合的电弧离子镀方法。通过对磁过滤电弧离子镀和脉冲偏压方面研究文献的分析,指出将两者结合用于制备纳米多层薄膜,研究电弧离子镀新方法在纳米多层薄膜制备工艺和力学性能提升的影响规律。科学价值:脉冲偏压和多级磁场复合的电弧离子镀方法克服了传统电弧离子镀的诸多不足,保持了离化率高、膜基结合力好、无大颗粒缺陷等优点,具有很大的应用潜力,已经被广泛应用于各种刀具涂层的制备,对于研究氮化物/氮化物纳米多层薄膜的性能,具有重要的理论借鉴和工程应用意义。脉冲偏压和多级磁场复合的电弧离子镀方法是一种新型的物理气相沉积方法,不存在对空气、水源和土壤的污染,是一种很有代表的绿色制造技术。以目前对刀具应用的市场了解,全球切削刀具的市场规模在1400亿美元,并且每年还以2-3%的速度在增长,而涂层刀具占其总产量的50%以上,由此产生的税金、利润和创汇也是非常可观的。作为一种快速制备涂层的电弧离子镀方法,其应用的前景也是不容置疑的。相关的报道和该项目取得的实验数据都表明,经过刀具表面涂层之后,刀具使用寿命提高了3倍以上,降低加工成本2倍以上,有明显技术经济和社会效益。可见,该项目的研究成果具有重大的实际意义和广阔的市场前景。近年来,已同数家企业(如北京泰科诺科技有限公司、长葛市飞箭建筑机械厂等)合作推广这一研究成果,取得了一定成效,以该项目研究成果为基础的推广应用及研究工作已进一步展开。同时随着研究的开展,相关的成果发表代表性学术论文8篇,其中SCI检索4篇,EI检索1篇,中文核心3篇。
[成果] 1700240371 广西
TG1 应用技术 金属表面处理及热处理加工 公布年份:2017
成果简介:该研究项目提出了一种新的合成表面氮化钛涂层的工艺方法。其基本原理是:在真空容器中,设置两个阴极,将固体金属钛材料作为涂层材料供给阴极(也可称为源极),被渗镀工件放置于另一阴极上,利用脉冲直流等离子障碍辉光放电的阴极溅射现象,把源极中的金属钛元素以原子、离子等形式溅射出来,这些活性离子团,迁移并吸附于工件表面,工件在脉冲直流低能离子轰击下,温度控制在500~900℃之间。吸附于工件表面的活性离子团,一部分扩散进入工件内部,形成含钛扩散层,一部分沉积与工件表面形成钛沉积层。通入一定比例的反应性气体,如氮气或氨气。氮原子或离子将通过工件表面渗入含钛扩散层,表面的氮原子与钛沉积层形成氮化钛层,扩散进入工件内部的氮原子形成氮化钛析出物扩散层。该工艺方法还包括将渗钛过程和反应合成氮化钛过程合并,一次形成氮化钛反应扩散层,但是前期的初步试验探索,渗镀层较薄。该研究工艺方法的技术要点在于:用脉冲辉光障碍放电等离子体,实施大面积起辉放电,物理手段固体溅射金属钛,提供钛金属元素,没有任何污染,且方便、可靠、可控;采用脉冲直流障碍辉光放电作为加热工件的手段,活化工件表面,达到了低温形成扩散层的效果,加强了沉积和渗入效率及表面结合强度;用障碍辉光放电、结合空心阴极效应、尖端放电等技术强化脉冲直流放电等离子体,提高了离化率,增加源极溅射量,提高了生产效率;该研究项目的方法与PVD、CVD主要不同之处在于:与CVD方法差别:提供欲合成薄膜的金属元素采用固体金属脉冲直流阴极溅射的物理方法,而不是有较大腐蚀性的卤化物气体;工件表面处于脉冲直流等离子轰击状况下;可实现较低渗镀温度; 与PVD不同:用障碍辉光放电、空心阴极效应、尖端放电等强化等离子体,提高离化率,增加源极溅射量;在500~900℃之间,可形成具有扩散层+涂层的氮化钛强化层,增加薄膜的结合强度;该项目具有处理面积大(最大面积可达3M<'2>),表面质量好(Ra值可小于0.2μm);解决工件小孔渗镀问题等优点。该项目的工业应用前景:工业上使用的主要的合金元素,尤其是强碳化物合金元素,在世界上的存储量按现有的开发速度仅够使用40~60年,加上潜在的存储量最多使用100年。该项以较少的合金元素,大幅度的提高表面性能,符合节约资源的战略方针;全世界每年因为磨损腐蚀而造成的损失占国民生产总值的5~7%,因此提高材料表面性能一直是材料研究工作者的重点。该项目在材料表面形成较耐磨和耐腐蚀的高性能化合物层,符合当今研究的发展方向;中国能源消耗大,单位产值能耗大大高于其它发达国家。十届四中全会温总理提出“十一五”期间的降低单位能耗4%,将是中国今后五年奋斗的目标。该项目采用先进的脉冲直流障碍辉光放电等离子技术,并结合空心阴极效应和尖端放电手段,提高涂层生产效率,节约能源,紧扣‘十一五’计划要求,适应当今可持续发展的要求。当今工具技术向着高速切削发展,模具向着进一步提高寿命发展,耐磨材料和耐蚀材料的使用条件等均向人类提出挑战,航空航天部门提出‘为减轻一克重量而奋斗’的口号,所有这些使得涂层技术的开发已经成为材料发展的一个重要方向。该研究是围绕着提高材料表面耐磨、耐蚀和抗高温氧化而进行的前瞻性研究。PVD、CVD是涂层技术的核心和重点,已经在各个领域起到了重要的作用。该研究项目是在这两种技术的基础上,提出的又一种涂层方法。扩散层+沉积层的组织结构所形成的氮化钛涂层,使得膜基结合强度大大提高;阴极溅射的物理方法可提供连续、可靠、稳定、可控、大面积、无污染、活性强的金属原子;脉冲放电可实现小孔渗镀过程。该技术是综合前两种技术的优点,并进行补充和提高的一种新技术。
[成果] 1700240017 广西
TG1 应用技术 金属表面处理及热处理加工 公布年份:2017
成果简介:课题来源与背景:铝合金具有密度小、热膨胀系数低、比刚度和比强度高、导热导电性好、耐蚀性及成型性好等诸多优异性能,因此在航空航天、汽车、家电、先进制造、电力电气等众多领域的应用十分广泛,但就铝合金的性质而言也存在硬度相对较低、摩擦系数较高及由于耐磨性差、接触面难以润滑所导致容易磨损划伤的缺点,这在一定程度上限制了铝合金的使用范围。近年来,用铝合金表面陶瓷化技术来改进铝合金表面性质倍受人们关注,该技术能有效增强铝合金表面的耐磨性能和抵抗损伤划伤的能力,可不同程度地改善铝合金的表面的性能状况。该技术有多种方法,常用的有稀土转化膜、等离子微弧氧化、离子注入、气相沉积、电镀、阳极氧化、激光表面强化等。前几种方法虽能改善铝合金表面的耐腐蚀和耐磨性能,但所获得的强化层较薄(仅有几百个微米),其强化层与基体之间属机械结合界面或扩散结合界面,结合强度不高,因此耐磨性仍不高,还容易产生开裂、脱落等情况。而使用较多的阳极氧化法虽然工艺简单,但在铝基复合材料上不能形成连续的氧化膜,对基体不能起到有效的防腐作用,且生产中所产生的铬酸盐毒性很大,对环境容易产生严重污染并危害人们的健康。在上述的几种强化方法中,激光表面强化法是使铝合金获得较高的表面硬度和优良的耐腐蚀耐磨损性能的有效方法之一,且该方法还具有高效、无污染的特点,是有较好应用前景的方法之一,但在现有技术中,铝合金表面激光处理法主要是在铝合金表面熔覆铜基、镍基及铁基合金或复合材料,这虽然可大幅提高铝合金表面耐磨耐腐蚀性能,但在一些重要和关键领域,这种铝合金熔覆层的性质,特别是它的硬度和耐磨性能仍不能满足工艺和使用要求。为进一步提高这种铝合金表面熔覆涂层的性能,一些科研单位和部门采取在熔覆涂层中加入某些稀土元素使涂覆层合金化的做法,试验表明,其对提高铝合金的表面硬度及表面耐磨耐蚀性能有很显著的效果,并成为增强铝合金表面激光熔覆涂层性能的重要方法之一。技术原理及性能指标:该方法将一定比例的稀土La和Ce掺入镍基合金粉末中,利用这些稀土元素的特殊性质来提高镍基合金的性能,并通过激光表面熔覆技术,使铝合金表面获得呈冶金结合的高硬度和高耐磨耐腐蚀性的镍基合金层。技术的创造性与先进性:该方法采用激光表面熔覆技术,将一定比例的稀土La和Ce掺入镍基合金粉末中,能使铝合金表面获得呈冶金结合的高硬度和高耐磨耐腐蚀性的镍基合金层,硬度可达1350HV,耐磨性和耐腐蚀性能,较现有技术分别提高一倍。这对拓展铝合金的应用范围,扩大铝合金在尖端领域的应用将有重要作用。技术的成熟程度,适用范围和安全性:该技术已基本成熟,适用于所有系列铝合金材料。应用情况及存在的问题:因资金问题造成应用方面的研究不足,主要存在针对复杂零件的处理不均匀。历年获奖情况:无。
[成果] 1700240027 广西
TG1 应用技术 金属表面处理及热处理加工 公布年份:2017
成果简介:课题来源与背景:该技术成果是等离子微弧氧化技术中用到的阴阳极连接装置,为了保证基体制品与阳极棒连接可靠,防止松脱,避免产生瞬时大电流,击穿或损伤陶瓷层及基体表面,同时保证操作人员安全。技术成果来源于课题组长期的学术研究过程,经过大量的材料形态和性能检测后,申请了发明专利“一种基体试件-阳极棒连接装置”。技术原理及性能指标:该发明涉及一种基体试件-阳极棒连接装置,所述连接装置用于连接微弧氧化基体试件和阳极棒,包括固定部件和连接部件。固定部件与微弧氧化基体试件螺纹连接,连接部件一端与固定部件连接,另一端与阳极棒连接。固定部件为螺钉或螺纹杆,连接部件为导线、挂钩、横梁、杆件,固定部件、连接部件的材质均为铝合金。 技术的创造性与先进性:该发明具有连接可靠、操作简单、效率高、互换性强等优点,可以广泛应用于轻金属表面处理技术领域。 技术的成熟程度,适用范围和安全性:连接方式简单、操作简便,效率高,充分节省试验准备时间;连接可靠,保证了微弧氧化试验的稳定性及操作的安全性;不限定微弧氧化基体试件的外形特征,基体具有螺纹孔能够实现与螺钉或螺纹杆连接即可;不遮挡微弧氧化基体试件的表面,不影响微弧氧化基体试件表面成膜;不仅可以连接一个微弧氧化基体试件,还可以将多个微弧氧化基体试件与阳极棒连接,满足批量加工的需要。 应用情况及存在的问题:技术成果进行了实验室应用测试,效果满足设计要求存在问题:尚需进一步拓宽成果转化渠道。历年获奖情况:该技术成果尚未申报各种奖项,历年没有获奖。
[成果] 1700440036 浙江
TG1 应用技术 金属表面处理及热处理加工 公布年份:2017
成果简介:该成果以金属产品为对象,通过控制氧化技术和气相沉积技术,使金属表面生成多元复合纳米纳米膜层,使金属产品具有表面硬度高、耐腐蚀和耐磨损等特点。该项目所获得的多元复合强化涂镀层在结合强度、表面硬度、耐磨性和抗腐蚀性等有良好的综合表现。浙江省是金属机械产品的生产大省,金属产品复合耐磨抗腐涂镀层的研制成功可解决相关产品开发和生产的机理和关键技术问题,利用该成果的技术可以增强金属产品的抗腐耐磨性能,满足浙江省众多企业的生产和发展需求。作为绿色再制造的关键技术,可形成具有自身特色和自主知识产权的应用技术,有利于高新技术应用推广及与传统工业的整合,为生产企业创造可观的经济效益和社会效益。
[成果] 1700442054 浙江
TG1 应用技术 金属表面处理及热处理加工 公布年份:2017
成果简介:该项目成功地将微弧氧化与热喷涂技术应用于气体流量计的主要部件--铝合金部件的表面处理上。经测试显示,制备的纳米陶瓷涂层的显微硬度高于HV1000,纳米陶瓷涂层的结合强度以及耐磨性能比传统的喷涂粉末涂层均有较大幅度的提高。解决了关键技术:涂层与基体的结合强度问题。涂层硬度满足技术指标。提高涂层耐磨性能。项目创新点:将纳米热喷涂技术、微弧氧化技术应用于有色金属表面制备纳米陶瓷复合涂层,并使该技术产业化,有关成果可以填补国内外空白。将纳米颗粒重构后形成的微米级喂料进行热喷涂,实现在较低成本下显著提高涂层功能的目的,首次运用在气体腰轮流量计上,填补了国内的空白。利用该项目申请受理发明专利4项,在国际、国内刊物上发表相关论文8篇,其中,SCI收录3篇。 通过该项目技术的成功应用,使气体流量计的金属表面光泽保持长久不变,抗蚀性能及机械强度都有所提高,还获得装饰性的外观。鉴于该技术的上述特点,已批量应用于公司生产的各大系列流量计产品的关键铝质零部件。采用该零部件的产品经上海燃气浦东销售有限公司、青岛泰能燃气集团有限公司等多家单位运行使用后,证明该部件切实具备了上述特点,同时提高了产品可靠性和稳定性,大大减少了零部件的更换维修率,节约了大量的维修成本,得到了广大用户的一致好评,具有良好的经济效益和社会效益。
[成果] 1700441327 浙江
TG1 应用技术 金属表面处理及热处理加工 公布年份:2017
成果简介:“大颗粒”问题是限制电弧离子镀表面防护技术进一步发展及应用的瓶颈。该项目通过系统研究发现,控制弧斑运动的横向磁场是影响大颗粒最关键的因素,横向磁场的设置直接影响到阴极靶、等离子体以及膜层的特性。该项目经过优化设计,系统研究了多模式动态扫描周向旋转横向磁场、可调机械式多模式旋转横向磁场、频率和强度可调的完全覆盖靶面的旋转横向磁场三种不同模式旋转横向磁场下弧斑放电及运动的演化规律及影响机制。通过多种模式的旋转横向磁场可实现多种弧斑运动模式,既改善弧斑放电、减少大颗粒发射,又提高靶材利用率,拓展了电弧离子镀的应用。在旋转横向磁场强度和频率的综合作用下,在冷阴极靶材上实现完全分布在整个靶面的强分散团絮弧态,电流密度大幅下降,大颗粒喷射大大减少,提高了膜层质量,为制备精细纳米涂层提供了工艺基础。在该项目研究的基础上,提出多种旋转横向磁场模式的辅助离子镀弧源设计方案,针对实际应用,进行多种高质量多元复合涂层关键工艺开发及推广。该项目共完成SCI/EI文章1篇,EI/一级文章2篇、EI文章3篇,核心论文2篇,发明专利5项,在项目基础上申请省科技厅公益计划项目1项、横向项目(40万)1项、技术转让3项、服务企业10多家。
[成果] 1700441367 浙江
TG4 应用技术 金属表面处理及热处理加工 公布年份:2017
成果简介:开展高功率大幅面数控激光焊接设备的研究,系统解决激光焊接工艺及材料、焊接工艺对设备要求及焊接过程参数监测和控制技术研究,从而掌握普通钢材、有色金属及特殊钢材的焊接工艺以及焊接厚板、圆形工件及其他一些复杂工件的一些关键问题,使得国产的数控激光高速焊接机在速度、精度指标上达到国际先进水平,同时满足大型机车,工程机械,飞机制造,船泊制造等领域的应用需求。提高国内切割设备的技术水平,创造良好的社会效益和经济效益。项目采用高功率激光系统,研究了同步控制、飞行光路等关键技术,并优化了悬臂式夹持结构,研制了三维角专用多角度调节、回转体焊接、平面焊接、随行压紧等装置,形成了五轴联动高功率激光焊接系统,提高了焊接质量,拓展了焊接应用范围。项目实施过程中已获发明专利1项和实用新型专利4项,在结构设计上有创新。
[成果] 1700441391 浙江
TG4 应用技术 金属表面处理及热处理加工 公布年份:2017
成果简介:随着全球工业化时代进程的加快,能源已成为各国经济发展的关键所在。由于替代能源进展缓慢,各国对石油和天然气需求的持续增长,油气田经过上百年地开采和使用,易于开发的油气资源越来越少,现已不得不向深海、沙漠、南北极地区以及高含H<,2>S、CO<,2>、Cl-等强腐蚀介质等环境条件更加苛刻的油气田发展,中国川东北、新疆油气田就是如此。对于具有强腐蚀油气田的开采,传统单一的防腐技术及材料已经难以满足油气田发展的需要,因此,各国油气田对高钢级、高抗腐蚀、耐低温、高合金不锈钢产品甚至是镍基合金等高合金管材的需求不断加大。耐蚀合金虽然在抗H<,2>S、CO<,2>、Cl-腐蚀性能方面具有明显的优势,但因其价格昂贵,在高腐蚀油气田中的应用将会使企业生产成本大幅增加,同时中国在耐蚀合金生产方面还存在一定的技术难度,基本是以进口为主,因此,大面积推广应用则更加困难,国外在应用方面由于成本较高也同样如此,同时由于各油气田介质成分、压力、温度等腐蚀环境相差较大,大量采用高耐腐蚀合金将会造成生产成本的加大和耐蚀合金材料的浪费。基于以上原因,国外在上世纪70年代末就已经开始进行了双金属复合管产品的研究和应用,已经积累了许多成功的经验,并取得了明显的经济效益和社会效益。因此,开发一种既能保证油气田开采及输送安全,又能降低生产成本的新型管材显得极为必要和迫切,而双金属复合管就是适应油气田防腐需要的新型管材。双金属复合钢管是外部多采用碳钢或高强度低合金钢,内部多采用耐腐蚀合金材料,并通过适当工艺将两种金属材料结合在一起,形成一个整体,达到外部抵抗变形应力,内部抵抗腐蚀介质的综合作用。可以说双金属复合钢管的两种材料都发挥了各自的功能优势,同时,耐腐蚀合金一般在2mm-4mm,质量占比相对较少,因此,特别在集输管线领域得到广泛应用,但主要生产此类产品的厂家仍以国外一些复合管厂家为主,国内使用多采用进口。在油气需求日益旺盛的当下,油气用油井管、管线管的应用越来越普遍,同时,随着开采量的增加,含H<,2>S、Cl-或CO<,2>等腐蚀环境的产品普遍需要用镍基合金抵抗腐蚀,而使用纯材镍基合金如N08825、N06625、C276等会导致用户难以承受,使用双金属复合管能很好地满足强度、耐腐蚀性能和较高的性价比的需求,已成为大势所趋。双金属复合管在国外已普遍应用,而国内也有正逐步使用的趋势。该项目试制的双金属复合钢管采用复合板经卷制后焊接制造而成。试制的目的是为今后批量生产做好铺垫,针对发现的问题寻求合理的解决途径和方法。
[成果] 1700440815 浙江
TQ15 应用技术 金属表面处理及热处理加工 公布年份:2017
成果简介:产品创新设计了球头挂环连接结构,将限位件安装在内腔底部,使得球头支撑限位在内腔的设定位置,有效防止球头从内腔脱出;采用碳钢锻造成型及热镀锌工艺,增强机械强度和防腐蚀能力。产品具有质量可靠、承载能力强、使用寿命长等特点,取得实用新型专利1项,技术处国内领先水平。
[成果] 1700440497 浙江
TQ15 应用技术 金属表面处理及热处理加工 公布年份:2017
成果简介:该产品通过选用PVC薄膜和镀铝前对基材进行表面预处理,提高了蒸镀铝层的牢度;利用电晕处理与化学接枝法改性,无需后续电晕处理就可进行后续加工(复合、印刷、涂胶等)。产品具有表观效果和耐久性好等特点,技术处于国内同类产品的先进水平。该项目产品主要创新点有:通过研究稳定的树脂体系及拉伸工艺,制备了表面张力高的BOPET薄膜基材;镀铝之前对薄膜基材进行表面预处理,大幅提高了蒸镀铝层的牢度;利用电晕处理与化学接枝法共同改性BOPET薄膜,使其具有持久性的极性。具有双面极性的镀铝薄膜,其强度高、耐温和耐化学性能好、有良好的加工以及抗老化性能,适当的电晕处理,使得铝层和薄膜的附着更加牢固。用于镀铝后,可广泛用于茶叶、奶粉、糖果、饼干等包装,也可作为装饰膜如串花工艺品、圣诞树;同时还适用于印刷复合或卡纸复合。该项目产品的研发成功,对推动中国镀铝薄膜产品性能的提高,推动浙江省薄膜工业的进步将起到积极作用;该项目产品无需后续电晕处理就可以在上表层和镀铝电晕层上进行后续加工(复合、印刷、涂胶等),方便了下游客户的生产;该项目产品的推广,能够提高公司产品在镀铝薄膜市场中的市场占有率。
[成果] 1700441306 浙江
TG1 应用技术 金属表面处理及热处理加工 公布年份:2017
成果简介:电弧离子镀中大颗粒的存在,严重影响了涂层的性能和寿命,成为阻碍电弧离子镀涂层技术在刀模具表面强化方面应用的瓶颈问题。为了解决这个关键技术问题,该计划项目在前期研究的基础上,提出了多模式耦合与旋转磁场可控电弧离子镀弧源的设计及研究方案,并在新型弧源的基础上开发研制出了面向刀模具表面强化的高质量离子镀涂层关键技术。同时经过一年多的应用实践,证明该计划项目的研发具有先进性,突破性,解决了刀模具涂层技术难题,打破国际封锁,提升了行业竞争力,具有很大的应用和推广价值。项目合同规定技术经济指标:旋转横向磁场完全覆盖整个靶面,且具有多模式可调幅调频的功能;旋转磁场控制电源的电压0~220V、频率10~800Hz、频率分辨率0.1Hz;聚焦磁场控制电源的电流0~30A;阴极弧斑细化分裂、高速运动,弧斑分布在整个靶面,靶材刻蚀均匀;涂层表面大颗粒数密度小于10e4/mm<'2>,最大颗粒直径D小于3μm;涂层表面粗糙度Ra小于0.08μm,涂层摩擦系数μ小于0.35,涂层显微硬度大于2800HV,涂层与基体的结合力大于60N。项目完成情况:该项目研制出了多个国内首创的新型多模式磁场可控电弧离子镀弧源,申请发明专利4项,并获得授权;在新型弧源研制基础上,针对刀模具涂层应用需要,开发出了高质量的CrAlN、TiSiN等纳米复合离子镀涂层工艺。研制的弧源技术达到并超过了合同规定的技术指标。该项目研究成果最终发表相关技术论文5篇,获授权发明专利4项,获实用新型专利8项,研究成果经相关企业试用,取得了良好的经济效益和社会效益,超额高质量地完成项目规定的研究任务。
[成果] 1700441313 浙江
TG4 应用技术 金属表面处理及热处理加工 公布年份:2017
成果简介:国内市场上,市面上常见的坡口机分为:内涨式坡口机、分瓣式切割坡口机等,但产品样式各异,性能也存在差异。主要针对管子在50mm壁厚以下的管子工程现场施工、现场管道维修等,而针对大型批量的管子预制工程是远远没有办法满足的。根据实际应用的需要,用于焊接的管道应进行焊接坡口加工。管道端面坡口加工是管道焊接成型的第一道工序,坡口机是管道端面坡口中的重要基础加工设备。传统坡口机的加工质量仍无法满足管道焊接的要求,因此,研发加工质量和生产能力满足实际要求的新型坡口机迫在眉睫。管端坡口机对管道端面进行坡口加工,能够保证坡口形状、钝边厚和坡口角度等参数,还可以通过调整刀架的位置和改变刀具完成不同尺寸坡口的加工,适用范围广,提高了管道焊接的速度和焊接质量。该项目根据以上不足设计开发了一种大型管端加工设备,具有适应性强,可以根据不同管子形状自动调节进刀,可以更换刀头实现多功能于一体等特点。
[成果] 1700530133 河北
TQ15 应用技术 金属表面处理及热处理加工 公布年份:2017
成果简介:该项目属于冶金科学技术产品深加工领域。热基镀锌产品既具有冷轧带钢热镀锌产品优异的综合性能,又生产成本低廉,“以热代冷”热镀锌生产成为提升核心竞争力的重要支撑点。2003年邯钢投产中国笫一条热基镀锌线,积累一系列成熟技术,随着产品结构升级,逐渐暴露出大量问题:热处理温度控制精度差;镀锌、钝化质量缺陷率较高;综合防腐性差;高附加值产品比例低;生产高效化及低成本生产等。2013年1月邯钢与东北大学以产学研的方式启动了“低成本高品质热基镀锌生产工艺创新及应用”项目,实现了热基镀锌产品全流程工艺的创新及质量提升。该课题对热基镀锌产线现状分析后,主要进行了如下工艺优化与技术创新:国内率先开发出热基镀锌热处理工艺四段式加热系数自动控制方法,通过加热炉燃烧热值和空气过热系数双向交叉调节,实现热处理+镀锌工艺温度精准控制,将同板温差控制在“目标±5℃”以内,由于温度波动导致的缺陷由1.99%降低到0.1%。自主开发了新型耐热气刀边部挡板装置和新型钝化边部吹扫装置,提高锌层和钝化均匀性以及边部厚度控制精度,降低锌耗1.5-2kg/吨,降低钝化液消耗0.3-0.5kg/吨的同时,品质提升增创效益30-100元/吨。开发出提高热基镀锌产品耐腐蚀性能的生产新工艺,国内首家应用“纯化挤干辊硬度”和“挤干压力”不同配比的技术,获得均匀的钝化膜整体,其酎腐蚀性能较普通工艺提高10-15%。国内率先开发氧化铁皮逆相变控制技术和热轧带钢免酸洗还原热镀锌生产技术,利用氧化铁皮高温热处理、低H<,2>浓度条件下的还原特性,开发出“免酸洗还原热基镀锌”为核心的热轧板涂镀生产工艺,促进以“低成本+高品质”和“绿色环保”为标志的新型热镀锌产业的发展。自主开发了热基镀锌生产线高效化、优质化控制系统,包括“镀锌机组工时汇总软件”,“热镀锌机组生产计划优化软件”,提升生产效率和节奏10-15%。上述技术应用后,取得了显著的应用效果:产品质量提升售价提高,年均增加效益3600万元;降低热处理、镀锌及钝化工艺引起的非计划品年均创效370万元;降低锌液、钝化液消耗节约成本年均980万元;免酸洗镀锌产品节约酸洗成本150元/吨;产品耐腐蚀性能较普通工艺提高10%-15%。该项目具有自主知识产权的专利技术8项,其中发明专利4项,实用新型专利2项,软件著作权2项。项目的多项关键技术填补了国内热基镀锌生产技术领域的空白,扩大市场占有率,在中国热基镀锌领域起到了带头和示范。
[成果] 1700530182 湖北
TG1 应用技术 金属表面处理及热处理加工 公布年份:2017
成果简介:项目所属科学技术领域:金属材料。主要内容:马钢合肥板材有限责任公司板材厂的连续退火机组由中冶南方工程技术有限公司替代国外工程公司来负责工艺技术、设备的集成,并在该集成的基础上,与业主方一起研发高强钢的生产工艺,研发关键工艺设备如废边压块机、大压下六辊平整机、飞剪等,实现全国产。连续退火机组生产钢种涵盖CQ,DQ,DDQ,EDDQ,SEDDQ,BH,DP,TRIP,这其中既含面板如EDDQ、SEDDQ,也含高强汽车用钢如DP、TRIP等,抗拉强度达到980MPa级。该项目由国内自主集成,产品是解决汽车行业要求极高的高强钢板。产品强度等级高、板面质量优良,是国内大型连续退火机组中性能最好、功能全的一条生产线。具有产量高、质量优、功能全、品种多、环保节能、投资省等显著特点。通过该项目的研究,使得机组生产的冷轧板能满足汽车高强钢产品质量的要求。该项目2011年10月底开始,到2015年6月结束。创新点:高强钢一贯制生产技术;装备创新:借助自主集成设计平台,研发关键工艺装备如在线6辊平整机装备、废边压块处理设备、高精度定尺飞剪装备、金属板带表面清洁挤干装置等;产品表面质量创新:高等级汽车面板表面缺陷防治技术如设计防止产生带头/尾印和防止产生辊印装置。应用及推广情况:马合连退机组从2013年10月投产以后,经过不断优化高强钢一贯制生产技术,尤其DP980,截止2016年底已成功生产120181吨各类汽车用高强钢。因此中冶南方工程技术有限公司与马钢合肥板材有限责任公司共同研发的高强钢汽车板连续退火工艺技术及装备项目一定为会有广泛的应用前景,其生产的高强钢汽车板广泛应用于国民经济的各行各业。
[成果] 1700600031 陕西
TQ15 应用技术 金属表面处理及热处理加工 公布年份:2017
成果简介:近年,随着家电行、室内装饰、包装、户外广告、电子和建筑业的大力发展,0.12-0.20mm的优质超薄热镀锌带钢的需求逐年增加。然而,国内大型钢铁企业不生产这种产品,国内所需产品主要依靠进口。2010年,山东舜鑫达新型建材有限公司决定依托中国重型机械研究院股份公司开发这种生产线。 该项目解决的技术难题和创新点主要有: 开发了0.12-0.20mm优质超薄热镀锌带钢连续生产线工艺。实现了优质超薄热镀锌带钢的连续稳定生产。 开发了水平活套张力闭环控制和卷扬钢丝绳预拉伸技术,成功将退火炉前张力波动控制在±0.25KN。 发明了两侧压力差小于3KN的超薄热镀锌带钢生产线专用光整机和超薄热镀锌带钢热稳定技术,提高了产品的质量。 发明了立式活套传动链保护技术,降低了立式活套传动链因疲劳断裂而造成重大事故的风险。 开发了水平退火炉前单辊纠偏技术,解决了带钢容易在炉前跑偏,导致生产线停机的难题。 截止2015年10月底,该生产线共生产0.12-0.20mm优质超薄热镀锌带钢超过25万吨,产品销往韩国、日本及东南亚地区。为用户新增产值达8亿元。 该项目开发的新技术已推广至山东汇金、辽宁银恒、伊朗七钻、山东恒基和攀华集团等相关项目中,为这些用户新增产值近40亿元。为研发单位增加销售收入近3亿元。 该项目申请发明专利4项,授权发明专利2项,授权实用新型专利14项,制定行业标准2项,发表相关论文7篇。 该生产线为国内首条0.12-0.20mm优质超薄热镀锌带钢连续生产线,它的投产结束了中国优质超薄热镀锌带钢需要进口的局面。 该项目总结出了这种生产线的工艺参数、在线设备制造和安装要求、机组的控制精度和工艺参数等关键技术。使超薄带钢热镀锌技术有了新的突破,为这种技术的发展和进步提供了一定的经验,同时也使中国超薄带钢热镀锌技术及装备具有较强的国际竞争力。
[成果] 1700600044 北京
TG1 应用技术 金属表面处理及热处理加工 公布年份:2017
成果简介:中国每年因材料自然环境腐蚀造成的经济损失达15000亿元,约30%的产品因此而报废,材料自然腐蚀失效是影响机械设备、工程装备和基础设施结构安全性和服役寿命的决定性因素。因此,开展在自然环境中金属材料及构件腐蚀评价技术研究对提高其服役安全和寿命,减少经济损失具有重要意义。 在科技部国家科技基础条件平台建设项目资助下,该项目开展了创新技术研究:完善建设了中国新时期材料自然环境腐蚀野外科学观测平台;建立了中国自然环境腐蚀野外试验系列化的新技术和标准规程体系开展材料投试试验、数据积累和共享服务;建立了大气环境腐蚀环境谱加速试验新技术,在载人航天等重大装备腐蚀寿命评估中得到应用;研发了从大气到深海全区域系列化的海洋腐蚀加速试验新技术,为海洋耐蚀新材料研发提供了全面的试验技术支撑;发展了基于中国典型土壤环境特征的材料室内环境加速腐蚀试验新技术,在埋地管道服役安全评估等重大工程中得到了广泛应用。该项目研究成果:建立了中国自然环境腐蚀试验新的标准体系,形成了28项标准试验规程。发展了系列化的腐蚀环境谱加速试验评价新技术,获得8项专利授权;在材料自然环境腐蚀规律、室内外腐蚀相关性、寿命评估数据建模等方面取得了突破性进展,在国内外专业期刊上发表200余篇SCI/EI研究论文,2项研究成果被鉴定为国际先进成果,为腐蚀环境谱加速试验新技术的先进性奠定了坚实的科学基础;新技术已直接应用于航天装备可靠性评价、钢铁企业耐蚀材料开发、以及重大安全事故应急服务中,直接指导耐蚀产品的选材、设计和工艺改进。 该项目近三年先后为企业、科研院所、政府部门、国防部门、民间组织等提供了公益性科技支撑服务共计2500余次,涵盖了机械、钢铁、建筑、航空、航天、兵器、船舶、石化、电力、交通等众多行业,不仅取得了很好应用成效和经济效益,更为重要的是产生了重大的经济、军事和社会效益,因此本系列新技术具有广阔的应用前景。
[成果] 1700240989 广西
TG1 应用技术 金属表面处理及热处理加工 公布年份:2017
成果简介:热镀锌涂层广泛地用于钢铁产品的防腐。全世界50-60%的锌用于热镀锌工业。热镀锌钢板大量应用在汽车、家电、建材等领域。热镀锌根据工件的种类,分为(1)批量热浸镀锌和(2)连续热镀锌。连续热镀锌又分成热镀锌(Galvanized, GI)和合金化热镀锌(Galvannealed,GA)。热镀锌过程包含有以下几个步骤:(1)钢铁合金表面预处理,(2)热浸镀,(3)浸镀后处理。表面预处理包括以下的三个步骤:利用酸洗或碱洗进行脱脂,采用酸洗的办法除去钢板表面的氧化层,浸入ZnCl<,2>•2NH<,4>Cl 或者ZnCl<,2>•3NH<,4>Cl 水溶液进行助焊。经过表面预处理的钢铁合金,被浸入449-470℃的熔融锌池中进行热镀锌。这样,材料的表面会覆盖一层锌,镀锌层一方面作为阻挡层隔绝钢铁与空气的接触,另一方面作为牺牲阳极而起到保护作用。根据熔池添加合金元素的种类,合金化热镀锌分为热镀锌铝和热镀锌镍(Technigalva)以及热镀锌铝镁(ZAM。根据锌液中Al 的含量多少,热镀锌铝可分成以下三种:(1)含铝量少于1wt.%的Galvanized, 锌池温度控制在450-460℃左右;(2)含铝量为5%的Galfan;锌液的成分为Zn+5wt.%Al+0.05RE(RE=La,Ce,Pr,Nd 的混合稀土)。这时,由于锌液成分选择在Al–Zn 合金的共晶点附近,热镀锌温度可以降到425℃左右;(3)含铝量为55wt.%的Galvolume, 锌液中一般含有1wt.%左右的Si,这时锌液温度一般选择在600℃左右。Ganlfan 热镀锌具有优良的抗腐蚀性能。最新的研究表明,Galfan 热镀锌的抗腐蚀性能比普通热镀锌性能提高近5倍。因此,研究Galfan 热镀锌的热力学行为,对理解热镀锌镀层的防腐蚀机理,具有重要的意义。热镀锌镀层是应用最为广泛的钢铁防腐技术。该项目开展实验测定针对热镀锌有关的热力学问题,研究了钢铁材料,热镀锌有关的合金体系相图。主要完成了:(1)测定了与热镀锌有关钢铁材料的Zr-Nb-Fe、Zr-Mn-Si、Zr-Fe-Cu、Zr-Cr-Cu三元合金体系的相图;(2)测定了Al-Zn-Ho、Al-Zn-Er 两个三元合金体系的450C 等温截面;(3)测定了Al-Zn-La 以及Fe-Zn-La体系450℃等温截面富Zn 区相图,研究了Fe-Zn-Al (La=0.5wt.%)四元合金体系450度等温截面富锆区的相关系;建立galfan 热镀锌有关的热力学模型。
[成果] 1800120398 上海
TG4 应用技术 [金属表面处理及热处理加工, 金属加工机械制造] 公布年份:2017
成果简介:针对我国航天、国防重大任务需求,通过与俄罗斯相关激光企业合作,研究开发薄壁合金精密部件激光微焊接封装加工技术、工艺和专用装备,并推广应用到专用波导管、航空航天关键零部件、传感器模块、钛合金铝合金材料的焊接,用于替代和提升传统的激光焊接设备性能和工艺。通过合作研发可以不断提升我国激光精细加工技术应用和核心部件研发的自主创新能力,有助于突破国外在相关先进制造领域的技术封锁,实现跨越式发展。在与外方公司双方前期研究基础上,针对新型激光器件应用和航天、传感器和微创器械等科技攻关需求,开展建立新颖激光技术及工艺的应用基础研究,面向激光精细加工系统开发和产业应用需求和国际激光应用发展趋势,对先进激光器件应用和微焊接专用系统装备、功能器件模块研究,缩小与国际同类先进水平的差距,不断提升激光精细加工在先进制造领域应用和持续创新能力。项目主要成果:通过技术合作研制开发了多功能扫描式激光微焊接精细加工系统。开展了新型高重复频率固体脉冲激光器件应用与开发,建立了激光参数检测与评价技术条件;研制成扫描式激光焊接光学系统模块,激光微焊接精细加工系统光纤导光、准直聚焦模块,完成相关工艺技术文件。与企业用户合作开展了超薄金属模板、医用薄壁金属微管、特种传感器等激光微焊接精细加工应用、专用控制软件、辅助气体及配套工艺研究,形成了自主知识产权。(1)新型高重复频率固体脉冲激光器件的开发。通过技术合作研制开发了多功能新型高重复频率固体脉冲激光器件,满足较高脉冲频率、激光输出能量在高重复频率脉冲工作条件下满足焊接要求且脉冲能量稳定性、重复性好,脉宽及波形可控,光束质量好等关键性能。(2)激光微焊接设备关键功能配套器件、模块化的开发。针对新型激光微焊接的功能需求,开发了基于动态聚焦技术的光束偏转扫描式焊接模块,全封闭光路系统,视觉识别定位系统,CNC数控位移加工工作台、控制系统及相关应用软件,开展激光微焊接工艺参数优化,专用夹具、焊接辅助保护气体喷咀,实时监控系统等模块。开展激光精细加工系统的激光参数、光束偏转、位移等多轴同步控制研究,特殊结构和形状的超薄金属合金微焊接工艺及夹具研究。(3)激光微焊接精细加工系统的集成开发。根据研究项目任务需求,集成开发了新型YAG脉冲激光焊接系统,同时,为了满足不同微焊接方式应用需求,还集成开发了连续光纤激光圆管薄壁焊接系统、QCW准连续激光扫描式微焊接系统。(4)激光微焊接精细加工工艺技术研究。上海市激光技术研究所、上海交大机动学院等有关国内单位与外方激光企业、大学和研究所共同进行特种合金薄壁材料、钛金属微管材料的激光微焊接精细加工工艺、参数优化和检测技术的研究,包括激光参数、脉冲波形、材料特性、加工表面处理质量和加工效率等工艺研究,建立了面向市场应用的中外激光企业产品及人员交流技术平台和联合实验室。在具体工程应用中开展了新型激光微焊接系统装备和新的封装技术,军用波导管、医用微创器械、传感器模块微焊接封装新工艺的研究。
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