高稳高效海上风电安装平台关键制造技术研究

海上风电作为可再生清洁能源之一,受到世界各国的高度重视与大力发展。我国将海上风电提升至解决能源危机、减缓气候变化、调整能源结构的国家战略高度,到2030年我国单位国内生产总值二氧化碳排放将比2005年下降65%以上,非化石能源占一次能源消费比重将达到25%左右。安装平台不足将是我国海上风电场无法如期建成投产的主要障碍。对自升自航式海上风电安装平台系列高端装备及其设计制造的三大技术难题——腿站立作业易“失稳”、大平台大跨距大倾覆力矩自升易“失控”、高空吊装巨型叶片逾百螺栓精准定位易“失准”,以及焊缝缺陷修复和局部裂纹损伤的激光锻造修复再制造进行了介绍,研制的具有不同规格的系列装备在中国、英国、丹麦、德国等国家的著名海上风电场建设应用情况良好。     

锻造工艺对Ti-1300合金棒材组织和性能的影响

研究了α+β锻造、近β锻造、β锻造3种锻造工艺对Ti-1300合金棒材组织和力学性能的影响。结果表明,锻造工艺对Ti-1300合金显微组织影响较大。经α+β锻造后,Ti-1300合金棒材的初生α相为细小等轴状,近β锻造后多为短棒状,β锻造后为沿晶界分布的尺寸较大的块状α相。经不同工艺锻造的Ti-1300合金棒材热处理后,近β锻造和β锻造的抗拉强度明显高于α+β锻造,同时β锻造后棒材的断裂韧性最高,近β锻造次之。本实验条件下,经β锻造的Ti-1300合金棒材抗拉强度达到1390 MPa,断裂韧性超过70 MPa·m~(1/2),是最优的锻造工艺。     

α_2＋B2相区等温锻造及热处理对Ti-22Al-25Nb合金组织和性能的影响

研究了Ti-22Al-25Nb合金在α2＋B2相区等温锻造及不同制度热处理,其显微组织演变规律和室温、高温拉伸性能变化。结果表明：在α2＋B2相区等温锻造后显微组织仍由等轴α2相颗粒、O相包裹着的等轴α2相、细小板条状O相与B2基体组成,与原始锻棒组织的区别在于等轴α2相颗粒发生溶解,数量减少,尺寸下降;等温锻造后再在O＋B2相区固溶处理的,组织中等轴α2相颗粒分解,由等轴α2/O相颗粒、板条O相和B2基体组成,且随固溶温度升高,板条O相溶解,变粗、变短;等温锻造后经固溶加时效处理时,B2基体中析出二次针状O相,且随时效温度升高,二次针状O相变粗、变短,室温及650℃高温拉伸性能也随时效温度升高,表现为强度降低而塑性提高。     

提高等温超塑成形效率的方法和实现数字化等温锻的途径

介绍了等温超塑成形的成形效率、热效率和锻造效率以及工装和模具制造、使用寿命和效率等方面存在的问题。提出采用自动化连续上料加热系统减少热损失和设备闲置时间；使用精密组批整体成形，压机双工作平台工装拆装、加热和冷却方法提高生产效率；使用芯模加框模的设计、采用不同砂型造型并利用真空浇铸的铸造工艺等手段解决大型、特大型工装和模具浇铸成形及使用寿命的问题。最后分析了等温超塑成形的发展趋势，提出了数字化等温锻造实现的途径。     

燃气轮机用GH4698合金涡轮盘锻造工艺

燃气轮机涡轮盘材料GH4698是一种特殊的镍基高温合金,其合金化程度较高,锻造时具有较高的变形抗力和较窄的变形温度范围,所以要满足锻件的内在质量要求,必须制定合理的工艺路线。本文从材料的化学成分、锻造工艺、数值模拟和试制生产等方面介绍了涡轮盘的生产过程。经验证通过热处理固溶、时效后的涡轮盘锻件,显微组织、力学性能完全达到使用要求,并且已批量生产。     

简叙锻造模具设计及其发展(上)

锻造模具简称锻模,锻模设计由工艺设计、模具结构设计和模架设计三部分组成。其中,工艺设计应做到锻件优良,材料利用率高,并且工艺稳定;模具结构设计应做到模具费用低,寿命高;而模架设计应做到导向精度高、顶出装置动作顺畅有延时,又要具有足够的顶出行程,还要做到模具定位精确、紧固牢靠,并能快速装卸模具等。     

TC18自由锻件3t锤准β锻工艺分析及过程控制

TC18是一种近β型钛合金,该合金具有高强度、高韧性、高塑性、淬透性好、可焊性好等优点,因而广泛地应用于飞机的机身和起落架上的大型承力结构件。该材料对锻造温度敏感,尤其对加热过程及锻造过程的控制是该材料锻造的难点,要得到合格的锻件,必须在加热及锻造过程方面严格控制。在实际锻造生产中,需要在准β锻下成形,使其满足使用要求,TC18的锻造需对来料的情况进行复验,不同的原材料结果所采用的锻造方法不同。     

某汽车轮毂轴承法兰内圈开裂原因

某厂生产过程中发现一批汽车轮毂轴承法兰在大盘面倒圆角区域发生开裂,采用宏观检查、化学成分分析、硬度测试、金相检验、扫描电镜及能谱分析等方法对开裂原因进行了分析。结果表明:该批轮毂轴承法兰内圈开裂主要是由于连铸坯头尾的切除量不足导致原材料中存在残余缩孔缺陷;在锻造过程中裂纹从缩孔处萌生并沿材料变形方向不断扩展,最终导致法兰内圈开裂。建议加强对原材料的入厂质量检验,重点关注其低倍组织及缩孔缺陷。     

锻造技术VR实训教学系统的研究与开发

针对锻造过程中危险性较大、新手误操作率高、材料浪费严重、所用设备昂贵等问题,运用SolidWorks、3Dmax及Unity 3D等软件,开发了锻造技术VR实训教学系统,将学前教育与理论实践相结合,提高了学生的学习动力和教师的教学效率,为实训教学开创了新路径、新方法。