科创中国

行业领域

高端装备制造产业

需求背景

近年来，产品需求缺口不断扩大，这种产品的优点在于，高温合金一般在600℃以上承受一定应力的条件下工作, 它不但有良好的高温抗氧化和抗腐蚀能力, 而且有较高的高温强度、蠕变强度和持久强度, 以及良好的抗疲劳性能。主要用于不同领域高温条件下工作的结构部件, 如发动机的工作叶片、涡轮盘、燃烧室等。但是制备过程中会混入夹杂物, 严重影响材料的疲劳性能, 使结构材料部件的寿命得不到保证, 限制了合金的更广泛应用。高温合金在整个高温合金领域内占有重要的地位。高温合金是工业中使用的重要耐热材料, 随着长期发动机和更高负荷发电要求的工业燃气轮机的出现, 对材料的各项性能要求也越来越高。因此, 开发研制具有更高承温能力和耐腐蚀性能的高温合金, 对发展具有重要意义。压铸铝合金具有较高的比强度、良好的铸造性能、加工性能、可再生性能以及优良的导电导热性能，广泛应用于汽车、航空航天和电器工业等领域。Al-Si压铸合金因结晶温度区间小、硅相凝固结晶潜热和比热容大、线收缩率小、且具有良好的流动性能、充型性能和较小的热裂、缩松倾向，广泛应用。但传统的塑性较差，难以满足汽车行业高速发展的要求。为满足性能要求，目前主要通过引入强化元素来实现性能改善。

需解决的主要技术难题

本产品需要解决的技术难题：

1.发动机的工作叶片、涡轮盘、燃烧室等。但是制备过程中会混入夹杂物, 严重影响材料的疲劳性能, 使结构材料部件的寿命得不到保证, 限制了合金的更广泛应用。

2.重力铸铝的转子下端环凝固时，不易得到铝水的补充，经常产生缩孔。冷隔现象的得当处理，这种缺陷一般产生在较大的水平表面的薄壁铸件上，以及合金最后汇流处。气孔往往产生在铸件的上部且经常发生在铸件凸出部分的表面。裂纹多数出现在铸件的内夹角处，厚薄断面过渡的部位；合金液引入铸件的部位和发生铸造应力最大的部位可用着色检查、气密性试验、X光检查发现。铝铸件上的冷裂纹的处理。 

期望实现的主要技术目标

1.合金的发展将要向低制作成本、高强度、抗热腐蚀性、小密度的方向发展。包括保持组织稳定性, 提高材料强度。发展耐热腐蚀性能优越的单晶合金。开发密度尽量小的单晶合金。

2.未来降低成本, 减少昂贵的金属元素添加量。硅溶胶工艺精密铸造、真空铸造、离心铸造、数控精加工、不锈钢精密焊管和产品焊接等工艺继续深入研究。

3.在设备加工及技术团队方面将不断的加大投入，推动公司升级发展，为客户提供铝合金重力铸造解决方案。

4.创新发展，引进新工艺。采用专业的制作流程结合一流的设计团队，重力打造新款铸铝世界。

需求解析

解析单位：“科创中国”现代农业产业科技服务团（中国农业工程学会） 解析时间：2022-10-31

郑以宏

中国农业工程学会

研究员

综合评价

需求描述非常清晰，此项技术属于行业共性问题，我们的技术专家基本可以解决，在疫情允许的前提下，可以到现场指导企业生产。

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处理进度