本研究成果针对××飞机用高性能铝合金宽幅预拉伸板:7475-T7351合金(17×3100×2100mm)、7050-T7651合金(18×3100×2100mm)大宽厚比特宽幅厚板及2124-T851合金(120×2000×2000mm、150×2000×2000mm)、7050-T7451合金(100×2100×2000mm、120×2000×2000mm、155×2000×2000mm)超宽超厚预拉伸板材工业化制备技术研究集成。
通过5年多时间的专项攻关,该项目突破了高纯高合金化大规格铝合金铸锭制备、超宽超厚板强变形轧制、超宽厚比中厚板板形控制及预拉伸去残余应力控制等关键技术,研制出力学性能、腐蚀性能、疲劳性能满足要求的高性能航空铝合金宽幅预拉伸板材,形成稳定的生产工艺技术,满足××飞机研制与生产需求,实现国内自主保障。
(1)丰富发展了高强韧铝合金“多元凝固析出相-气体和氧化物夹杂-铸锭成分与组织均匀的协同调控理论”,创新开发了“炉内/在线精炼除气除杂-低液位结晶器凝固-底部封口分流袋稳定分流-挡水板控制铸锭弱冷”相结合的高合金化铝合金铸造成型与低偏析控制技术,使铸造成型率和内部冶金质量控制达到了国际先进水平。
(2)丰富发展了高强韧铝合金宽幅板材“轧制成形-晶粒组织均匀性的协同调控理论”,创新开发了“换向匹配轧制-变形温度区间控制-轧制中段大压下量”的宽幅厚板强变形加工新技术,轧制出微观组织与性能达到相关国际/国内标准要求的超宽超厚铝合金预拉伸板。
(3)针对大宽厚比超宽幅中厚板极易出现淬火翘曲和残余应力分布不均匀的难题,创新开发了“热轧板拉伸矫直-辊底式多级喷淋淬火冷却-预拉伸消减残余应力”的超宽中厚铝合金板材板形与残余应力协同控制新技术,使项目研制的最大宽度达到3100mm(厚度为17mm、18mm)的7475-T7351、7050-T7651超宽中厚铝合金预拉伸板的板形平直度及残余应力控制达到了相关国际/国内标准要求、并优于同类进口产品实物控制水平。
西南铝航空航天铝合金材料攻关团队成立以来,始终以满足航空航天、GFJG领域重点型号发展对高精铝材需求为己任。近10年来,围绕国家大飞机、先进战机、新一代运载火箭等重大工程装备发展需求,以承担的近20余项关键铝合金材料研制项目为支撑,充分发挥人才优势,强化协同技术攻关,在先进航空铝合金材料加工领域取得了突破性进展,在高合金化大规格铸锭成型与冶金质量控制,超宽超厚铝合金预拉伸厚板大尺寸(大厚截面)铝合金锻件、大直径铝合金整体环件、复杂截面铝合金挤压型材工业化成套制备技术,强韧性热处理工业化控制技术、残余应力削减与控制、铝锂合金材料制备等工程化共性关键技术方面拥有丰富的工程经验,取得30余项发明专利,实现了以7050、2024、2124、7475、7085、2195合金为代表的国际第三代、第四代高性能铝及铝锂合金材料工程化技术体系,引领国内高性能铝合金材料制备技术大踏步追赶国际先进步伐
评价单位:“科创中国”轻金属材料产业科技服务团 (中国有色金属学会)
评价时间:2022-11-17
综合评价
该项目整体技术达到国际先进水平,其中板材的强韧性、以及超宽幅中厚板板形和残余应力控制技术达到国际领先水平,技术创新性强,且技术成熟度高,目标市场处于成长市场,应用前景十分广阔。
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