铝电解打壳锤头长期工作于高温、磨损、腐蚀的条件下,使得普通打壳锤头使用寿命较短,一般仅为6-8个月。长期更换锤头,不仅增加了工人的劳动强度,而且大量磨损的锤头材料进入铝液,造成原铝品质的下降。
本技术采用等离子堆焊的方法在普通锤头表面堆焊功能性涂层,制备超强耐磨打壳锤头,该锤头具有比普通打壳锤头更好的硬度、耐磨性、抗腐蚀性、抗高温氧化性。经检测,本技术研发超强耐磨打壳锤头硬度是普通锤头硬度的约5倍,线性耐磨性能是普通锤头的约40倍,抗高温氧化性能是普通锤头的约15倍,可将打壳锤头的使用寿命提高5-10倍,对企业降低生产成本,提升原铝品质,降低劳动强度等方面具有重要意义。
1、系统地研究了合金元素对涂层硬度、耐磨性、抗腐蚀性、抗氧化性的影响,开发出适合耐磨打壳锤头应用的材料体系,解决了普通打壳锤头使用寿命短的问题。
2、将原位强化技术应用于涂层材料中,使涂层在具备高强度的同时仍有较高韧性,有效解决了高硬涂层材料开裂的问题。
3、将析出强化技术应用于涂层材料中,高温时在涂层内部均匀析出二次强化相,实现了打壳锤头在高温条件下仍具备高硬度和耐磨性。
本项目团队共有5人组成,技成果领头人侯光辉具有教授职称,在电解铝行业内享有很高的知名度;项目研发团队中研究生以上学历占比60%以上,研究人员长期开展项目合作,配合默契;年龄结构和职称结构合理,专业特长互补;有领导带领协调解决突出问题,效率高,该研发团队累计发表论文21篇,授权发明专利15项,具有很强的科研能力。
评价单位:“科创中国”先进结构材料科技服务团 (中国有色金属学会)
评价时间:2022-11-08
综合评价
1、技术创新程度
系统研究了合金元素对堆焊涂层硬度、耐磨性、抗腐蚀、抗氧化性的影响,开发出适合耐磨打壳锤头应用的材料体系,解决了普通打壳锤头使用寿命短的问题;创新性的将原位强化技术和析出强化技术应用于涂层材料中,使涂层在具备高强度的同时仍有较高韧性,有效解决了高硬涂层材料开裂的问题,实现了打壳锤头在高温条件下仍具备高硬度和耐磨性。
2、技术经济指标的先进程度
该项目开发的超强耐磨打壳锤头的硬度、耐磨性、抗腐蚀、抗高温氧化性等性能大幅提升,使用寿命提高了5-10倍。技术经济指标先进。
3、技术难度和复杂程度
该项目针对高温、磨损、腐蚀等影响锤头寿命的问题,开发了耐磨抗腐蚀打壳锤头技术;该技术涉及合金材料的制备、增强相的制备、复合材料的均匀混合、堆焊工艺的设计等多个环节,研发难度大,复杂程度高。
4、技术重现性和成熟度
该技术已在遵义铝业、包头铝业、中孚铝业公司、山西中润、中铝连城分公司进行推广使用,使用寿命大幅提升。技术成熟度高,重现性好。
5、技术创新对推动行业科技进步和提高市场竞争能力的作用
该技术的应用,形成了完全自主知识产权的铝电解耐磨打壳锤头技术,提高了我国电解铝行业的装备技术水平,提升了企业的市场竞争力,促进了铝工业的技术进步。
6、经济、社会效益
该项目大幅提升了打壳锤头的使用寿命,明显降低了工人的劳动强度,经济、社会效益显著。
总体而言,该项目技术思路方向很好,未来市场空间大,有利于当前政策要求,转化成熟度很高,值得支持推广。建议强化相应产品开发,加大产业链开发力度。
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