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【中国机械工业科技进步一等奖】压缩机转子再制造控形、控性理论与方法
时间: 2015-04-14      点击数:

获奖时间:2013年9月

获奖成员:王学军、郑志国、邓德伟、陈艳、梅元平、刘文明、于生力、段亚琼、李凤民、张勇、肖忠会、郑向一、全红飞、王博珺、王兴伟

获奖等级:中国机械工业科技进步一等奖(部级)

成果介绍:

        再制造产业被国家列为战略性新兴产业。研究再制造的关键科学问题,实现再制造核心技术的源头创新,契合国家可持续发展的迫切需求、符合国家的重大战略目标。具有高附加值的压缩机转子的再制造一直是通用机械行业关注的热点,但由于其长周期高速运转的特性,电跳值达到6.3μm以下,机械跳动值小于20μm;转速20000rpm时,高速平衡偏移量小于0.3mm。实现转子高品质再制造需解决两大难题:再制造毛坯表面变性层由于污染元素的存在而导致键合能力严重下降,难以得到高质量的键合成形层;三维体积损伤部位的分层键合成形问题。

研究工作得到国家973计划项目“机械装备再制造的基础科学问题(2011CB013400)”的资助。

针对再制造转子三维体积损伤不规则及表层和亚表层存在缺陷和污染层难以形成高质量键合层的难题。

(1)研究高能量密度束流作用下异质材料间(再制造转子表面层材料与添加的熔覆材料)的原子键合行为,揭示跨温度(高、中、低温)、跨形态(液态、固态)的键合原子及晶体分布规律与键合机理;

(2)研究熔覆材料在转子材料熔池中的稀释行为与快冷凝固过程中的冶金动力学行为,揭示熔滴的温度变化规律及其对毛坯基体温度变化的影响规律;研究键合成形层凝固过程中温度场与应力场之间的映射关系,揭示熔池质量场的变化规律及成形层应力场的演变特征,实现键合成形层的高质量控制;

(3)研究高能量密度束流瞬态作用下,再制造转子材料的物理状态(固态相变、熔化、气化、等离子化)及物理作用(静电烧蚀)的变化迁移行为,揭示高能束流对零件材料的瞬态传热机理及热作用下晶格、团簇的定域能量传递、物质输运机制;研发适合于键合成形新材料。

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