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本項(xiàng)目主要針對飛機(jī)、高速列車和新能源汽車等領(lǐng)域應(yīng)用的鋁合金梯度材料開展攪拌摩擦增材制造新技術(shù)研究，為實(shí)際工程應(yīng)用提供技術(shù)支持。該技術(shù)的應(yīng)用將大大拓展了鋁合金梯度材料的應(yīng)用范圍，提高了飛機(jī)、高速列車以及新能源汽車等零部件的使用性能，延長了其使用壽命。本項(xiàng)目的研究具有重要的國防和民用應(yīng)用價(jià)值。
主要研究內(nèi)容：
1.研制出適用鋁合金攪拌摩擦增材制造的裝備，并利用此裝備制備出鋁合金性能梯度變化材料，材料梯度變化過渡區(qū)域?qū)崿F(xiàn)了有效控制，獲得了晶粒細(xì)化的鋁合金性能梯度變化的材料，實(shí)現(xiàn)了鋁合金增材制造技術(shù)的新突破。
2.通過自主研發(fā)的夾具、和選擇合適的攪拌頭工藝參數(shù)，并借助有限元模擬，較好的對攪拌摩擦增材制造鋁合金梯度板材過程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力和變形進(jìn)行預(yù)測和控制，實(shí)現(xiàn)了攪拌摩擦增材制造鋁合金梯度材料過程穩(wěn)定性和材料變形預(yù)測和控制。
3.開發(fā)出回字形和圓周形攪拌摩擦增材制造工藝路線，以小于攪拌頭軸肩的寬度進(jìn)行回字形和圓周形攪拌摩擦增材制造出性能好、應(yīng)力集中小、變形小、晶粒均勻細(xì)化等優(yōu)點(diǎn)的鋁合金性能梯度變化材料，實(shí)現(xiàn)了高質(zhì)量攪拌摩擦增材制造鋁合金梯度板材的新工藝。
主要應(yīng)用領(lǐng)域：
項(xiàng)目組在安徽省重點(diǎn)研發(fā)與開發(fā)計(jì)劃和企業(yè)橫向合作等項(xiàng)目的支持下，與安徽祥博傳熱科技有限公司、安徽炫弘數(shù)控科技有限公司、滁州市鑫鼎機(jī)械模具制造有限公司、江蘇昊邦智能控制系統(tǒng)股份有限公司等單位緊密合作，持續(xù)五年多開展自主創(chuàng)新工作，在高速列車、新能源汽車、航空航天等領(lǐng)域需求的鋁合金梯度材料制備技術(shù)方面取得了突破性進(jìn)展，成功地研發(fā)了基于攪拌摩擦焊接技術(shù)的一種新型回形或圓形攪拌摩擦增材制造技術(shù)，彌補(bǔ)了鑄造鋁合金的缺陷，實(shí)現(xiàn)了綠色增材制造，推動了我國增材制造技術(shù)上一個(gè)新的臺階，該技術(shù)目前帶來的經(jīng)濟(jì)和社會效益顯著。
本項(xiàng)目成果已推廣應(yīng)用于航空航天、高速列車、新能源汽車、風(fēng)力發(fā)電等制造領(lǐng)域多家企業(yè)，包括安徽祥博傳熱科技有限公司、江蘇昊邦智能控制系統(tǒng)有限公司、常州寧航智能科技有限公司、深圳貝貝特技術(shù)有限公司等。相關(guān)公司主要在無人機(jī)殼體制造、鋁合金座椅、散熱器、鋁合金車門等進(jìn)行加工應(yīng)用，提高制造效率30%以上。近三年新增銷售收入5.71億元，新增利潤0.65億元。