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行业领域

新材料技术

需求背景

公司在重庆市永川区的拥有自己独立的实验室和生产基地，具有完善的基础设施，包括研发试验车间、生产车间、检测设备等基础设施，同时公司团队具有良好的铝合金材料研发设计制造经验，为本项目研究提供硬件基础。

需解决的主要技术难题

（1）国外核心技术垄断、国内生产厂家有限

在海洋工程领域，国外知名公司大都将核心技术封锁在本国内进行保护；在国内也仅有组装厂而没有原材料制造厂国内铝合金直升机平台仅一两家配套企业有生产制造能力，国内大部分海工企业的铝合金直升机平台均采用整体打包外购形式进行采购，也并没有自主设计并制造铝合金直升机平台的经验和能力。

（2）国内不具备大型海洋平台上层建筑铝合金轻量化的设计建造能力

对于上建模块而言，现有钢结构的设计建造经验不能完全适用于铝合金结构的设计建造。目前铝合金轻量化设计更多是对现有钢结构进行“等效替代”，以保证安全稳定性，较少针对铝合金材料的特点来进行设计建造，材料性能没有得到充分利用。尽管国外在这方面研究工作开展了几十年，但目前掌握核心技术的公司也并不多。

铝合金焊接技术、钢-铝连接问题也是制约铝合金推广应用的因素。我国从20 世纪50 年代就开始进行相关研究，目前国内铝合金材料相关焊接技术主要是从欧洲国家引进，在中国进行消化吸收。国内海洋工程装备铝合金材料焊接技术与国际先进水平还存在较大差距，使得在实际制造过程中应用极其有限，缺乏海工装备铝合金焊接技术的基础性研究和高效的焊接制造技术。目前铝合金船舶大量使用的铝合金焊接均需使用大量进口焊材，价格昂贵，且国内尚无替代性产品，对铝合金在海工装备制造中的推广应用形成制约。

（3）技术问题影响其推广

国外已形成了比较完善的船用铝合金理论、方法、工艺等，虽然国内在船用铝合金材料的研发方面也取得了较大成就，但在产业化应用方面还需进一步提升水平。另外对于海洋工程中的大型结构物，国内的建造经验几乎是空白，没有针对海洋工程大型铝合金材料的建造方法和工艺。另外从具体技术要求来看，遇到的问题可包括：

（***）熔点低，大约650度。温度升高以后强度下降快，若用于主要受力构件，需重点考 虑其高温性能和防火绝热。

（***）国内铝合金焊接技术不成熟，给上层建筑的设计建造带来不利影响。

（***）铝合金焊接难度大，各种焊接缺陷控制困难，船舶与海洋工程公司一般不具备焊接铝合金材料的能力和装备。

（***）铝合金在国内海洋工程项目应用经验少，对其在应用过程中的风险，不确定性，可能出现的问题无借鉴，等等。

期望实现的主要技术目标

（1）海工项目铝合金直升机平台材料选择及研发

在海洋平台铝合金直升机平台项目中，为达到结构设计要求及保证焊接性能的稳定，母材的选取至关重要，直接影响到焊接工艺的选择及评定。

根据结构设计要求及保证焊接性能的稳定，对采用不同合金元素的各牌号铝合金进行试验，最终确定铝合金直升机平台的母材。

（2）基于铝合金材料的海工项目直升机平台结构设计技术研究

根据各大船级社的规范和各国的法规中，对相应轻质材料的结构设计提出了要求，重点解决轻质材料的强度和安全性，主要对直升机平台结构进行以下设计：

（***）铝合金型材结构形式设计

根据铝合金材料可以挤压成型的特点，可根据直升机平台不同位置受力的特点，装配要求，设计各种不同的界面的铝合金型材，最大程度的发挥材料的性能。减少材料用量，在保证结构强度的基础上最大程度的减重。

需求解析

解析单位：重庆市永川区 解析时间：2022-11-17

许阳

重庆西南大学

教授

综合评价

技术需求清晰

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解析单位：重庆市永川区 解析时间：2022-10-29

袁鑫

重庆文理学院

教授

综合评价

根据铝合金材料可以挤压成型的特点，可根据直升机平台不同位置受力的特点，装配要求，设计各种不同的界面的铝合金型材，最大程度的发挥材料的性能。减少材料用量，在保证结构强度的基础上最大程度的减重

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