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懸賞金額：10萬元 發榜企業：深圳市豪龍新材料技術有限公司  需求領域：精細化工 產業集群：先進材料產業集群 技術關鍵詞：光刻樹脂; 光刻膠; 特種硅樹脂; 高性能硅橡膠; 紫外光固化技術

鋁及其合金是工程應用最廣泛的結構材料之一。傳統的鋁合金零件通過鑄造、鍛造和粉末冶金等方法制造，與這些傳統制造過程相關的工具設備增加了制造成本和交付周期。3D打印技術由于為制造設計提供了豐富的自由度而廣泛應用于工程零件的制造。現有3D打印技術中，選擇性激光熔化（SLM）是發展最為廣泛的方法之一。但是SLM工藝中的冶金缺陷如許多裂紋、球化和氣孔導致只有有限數量的金屬適合該種工藝，且具備滿足要求的密度、微觀結構和強度。 中南大學粉末冶金研究院李瑞迪研究員和新西蘭奧克蘭大學、中車工業研究院有限公司等單位合作通過對合金元素進行調控和熱處理工藝的探索，發展了一種適用于SLM制備工藝，具有良好抗裂性和高強度Al-Mg-Si-Sc-Zr合金。相關論文以題為“Developing a high-strength Al-Mg-Si-Sc-Zr alloy for selective laser melting: crack-inhibiting and multiple strengthening mechanisms”于4月13日在金屬材料頂級期刊《Acta Materialia》在線發表。 在該項工作中，研究人員設計了一系列Al-Mg（-Si）-Sc-Zr合金，并用霧化合金粉末進行3D打印制備。在沒有Si元素的情況下，Al-xMg-0.2Sc-0.1Zr（x=1.5,3.0,6.0wt.%）合金在制備過程中均易發生熱裂紋，平均裂紋密度隨Mg含量的增加而增大。發現在Al-6Mg-0.2Sc-0.1Zr合金中加入1.3wt%的Si能夠有效地抑制SLM過程中的熱裂紋，同時細化制備合金的微結構，從而提高打印試樣的力學性能。 圖1：不同成分的打印樣品晶粒尺寸和形貌EBSD分析結果：（a）1.5 wt%Mg，合金1；（b）3.0 wt%Mg，合金2；（c）6.0 wt%Mg，合金3；（d）6.0 wt%Mg+1.3 wt%Si，合金4。晶體學取向用倒極圖（IPF）表示。 圖2：Mg和Si元素對試樣斷裂行為的影響。（a）不同合金成分（合金1，合金2，合金3，合金4）的拉應力應變曲線。（b-e）合金1（b）、合金2（c）、合金3（d）、合金4（e）的斷口SEM圖像。 通過對合金成分的進一步微調，研究人員設計了一種新型合金Al-8.0Mg-1.3Si-0.5Mn-0.5Sc-0.3Zr。這種新合金具有明顯的細化微觀組織，由亞微米胞體和胞體中存在的共晶Al3（Sc，Zr）納米粒子（2-15nm）和粒間Al-Mg2Si共晶（Mg2Si直徑10-100nm）組成。打印試樣中形成了高密度的層錯和獨特的9R相。試樣的拉伸強度和延伸率分別達到497MPa和11%。經過時效處理后，試樣的拉伸強度達到550MPa，塑性在8%～17%之間。除了固溶強化、晶界強化和納米顆粒強化外，高密度層錯也有助于強化。 圖3：不同組分（a1-4）合金#4；（b1-4）合金#5的SLM打印樣品的細晶區TEM圖像：（a1-2）合金4的胞狀結構；（a3-4）合金的柱狀結構；（b1-5）合金（b2）的胞狀結構是（b1）的暗場圖像；（b3-4）合金的柱狀組織#5；圖（a2），（a4），（b2）和（b4）顯示了晶間共晶組織；（b5）是SLM-printed Alloy#5細胞的干HAADF圖像和主要元素（Al、Mg、Si、Sc、Mn和Zr）的相應EDX圖譜。 圖4：（a）SLM打印合金#5時效前后的拉伸應力應變曲線。曲線“#5”表示打印合金#5；曲線“#5-HT1”表示360℃時效8h的合金#5；曲線“#5-HT2”表示300℃時效8h的合金#5。（b）在合金#5-HT2斷裂處拉伸試樣的透射電鏡顯示具有高密度位錯和SFs的變形組織。（c）沿[001]方向的變形亞晶中滑移帶和滑移方向的HRTEM圖像。（d）在（-100）面上用（c）圖中標記區域的傅里葉逆變換圖像顯示出高密度位錯。 這項研究成果通過在原有3D打印Al-Mg-Sc-Zr合金中添加Si元素，形成了精細打印微觀組織，獲得了無裂紋的打印合金成分。隨后通過熱處理時效工藝引入高密度層錯并細化晶粒，開發出了一種具有低熱裂敏感性和高強度的新型鋁鎂合金。這項工作提供了一種解決和消除SLM工藝中的冶金缺陷的鋁鎂合金成分設計方法和熱處理工藝，推動了SLM制造技術的工程應用。

本成果針對鎂合金生產與應用過程中的關鍵問題，成功開發了鎂合金目標 產品的集成應用技術和循環利用技術，打通了目標產品的合金開發、產品設計、 材料加工、產品生產、產品應用和合金廢料返回利用的整個技術鏈條和循環過程。 主要創新成果為：1）發明了一批高品質鎂合金。2）開發和發明了高質量鑄造產 品高效環保加工技術和成套的型材擠壓技術，成功制備了世界上最大規格的中 空型材；大幅度提高了鑄件的成品率。3）首次創新開發了 “重質夾雜逆向自凈 化”的“反向"過濾技術和成套裝備，攻克了過濾精煉能力快速衰減的國際難題。 4）建立了鎂合金材料及產品服役性能數據庫，開發了專家預測系統及先進的鎂 產品開發技術系統，建成了國內外第一個綜合性的“鎂合金材料替換設計及產品 應用技術開發平臺"，解決了鎂產品推廣應用中新材料和新產品脫節的瓶頸問題。 成功開發了 200余款（種）鎂合金及鑄造產品、300多種規格高品質鎂合金 管型材和兩大系列鎂合金氣體保護熔鑄和廢鎂回收再生裝備，已在1000多萬輛 汽車得到成功應用，并已成功裝備軌道交通工具及軍工關鍵裝備上。節能效益非 常明顯，創造了顯著的經濟效益和社會效益。

本項目針對實際生產中存在的鋁合金機匣變色、耐磨性不夠高等困擾企業多 年的技術難題，經過工藝改進和優化，開發出了納米尺度陽極氧化新技術，解決 了鋁合金機匣變色的技術難題。近5年來，采用納米陽極氧化新技術處理的鋁合 金機匣40余萬件，產生直接經濟效益1200萬元，每年節約成本200萬元。同時, 在節能排放方面產生了巨大的社會效益。

項目針對汽車覆蓋件模具的高速高精加工，提出了面向加工特征的模具型面粗加工策略、面向刀具序列的分片加工策略和基于微觀幾何仿真和瞬時切削力模型的進給速度優化方法，使每臺設備加工效率提高20%以上；提出了三維刃口輪廓的螺旋線插補加工方法，改變了以往靠手工調整的不足，實現了三維刃口輪廓的高效數控自動加工，不僅使加工效率提高了30%以上，而且防止了加工過程中可能出現的干涉現象，保證了加工質量。針對刃口空檔背銑刀加工過程中缺乏專門的CAM模塊、加工編程繁瑣、精度不易保證的缺點，提出新的刃口空檔背銑刀數控加工策略，能根據輸入的參數，偏置刃口線后計算出加工軌跡，在計算過程中考慮了刀具的干涉，保證了程序的安全性。 該項目成果已在天津汽車模具股份有限公司得到了推廣應用，并創造了顯著的經濟效，三年來為企業增加利潤1300多萬元。經天津市高新技術成果轉化中心組織專家鑒定，結論為國際先進水平。

1. 項目概述內高壓液力成形（Hydroforming）是近年來在德國，美國等發達國家發展起來的一種先進的制造技術，它利用高壓液體使工件進行塑性成形，特別適合沿軸向截面變化的異形截面空心構件的加工。這類零件在汽車行業有大量應用，如轎車副車架，汽車排氣系統異型管，底盤、車身框架，儀表盤橫梁，散熱器支撐架，座椅架等。這類零件約占汽車總重量15%~25%。除了汽車行業，內高壓成形也可廣泛應用于高檔自行車，摩托車，航空、航天、化工、醫療、衛浴等行業，其市場潛力是極大的。南京工業大學以機床制造與有限元技術為基礎，開發了我國具有自主知識產權的，具有國際先進水平的緊湊型大噸位內高壓液力成形設備，并已應用到汽車零件的生產中。2. 技術優勢（1）高壓液體壓力達150-400MPa；（2）合模力1000-5000噸；（3） 工作臺1.2米×1.5米 或按零件尺寸定；（4）工作頻率：2.5分/件 ；（5）設備總體尺寸：6米 × 6米 ×2.8米。

王小椿教授開發的用于解決加工單件小批量螺傘的配套軟件。該軟件可以利用普通的立銑刀和角度銑刀在五軸聯動加工中心上加工高質量的螺旋傘齒輪。采用該軟件包加工的螺旋傘齒輪和采用Gleason制銑齒機加工的螺旋傘齒輪具有完全相同的齒面幾何參數，保證了樣機或維修后的設備與原設計具有完全的同一性。由于采用通用刀具，縮短了加工準備周期，減少了刀具的初次投入費用，降低了單件小批量螺旋傘齒輪的制造成本、縮短了制造周期。 本軟件包包括齒坯設計/齒坯參數輸入模塊、干涉檢驗模塊、承載能力計算模塊、采用立銑刀的齒輪粗加工CAM模塊、采用立銑刀的齒輪精加工CAM模塊、采用角度銑刀的齒輪粗加工CAM模塊、采用角度銑刀的齒輪精加工CAM模塊和齒面接觸分析模塊（TCA），可以滿足生產、產品開發和設備維修的需要。 主要應用范圍： 該軟件可以利用普通的立銑刀和角度銑刀在五軸聯動加工中心上加工高質量的螺旋傘齒輪。

面向工程中的大尺寸零件高精度測量（如飛機、風電葉片、汽車、發動機的反求測量、大型裝備制造、裝配中精度檢測等），以遠距離全局測量設備（Leica AT901-LR 激光跟蹤儀、iGPS）建立全局坐標控制與約束，再輔以近距離終端測量設備（FARO P12 測量臂、激光三維掃描儀）構建組合式測量系統，實現大范圍、不同類型被測點（如盲點、密集點云、形貌特征等）的高精度測量。組合式測量方法很好地解決了大尺寸零件整體尺寸大與局部空間復雜、測量特征多樣之間的矛盾，具有測量精度高、測量效率高及適應性好的特點。

本實用新型公開了一種起吊裝置用螺栓式連接件，其特征在于，包括吊柄以及與吊柄配合的吊釘,所述吊釘通過半球形橡膠芯模預埋在構件內,所述吊釘包括預埋在構件內部的釘尾,部分預埋在構件內部的直桿部分和位于構件外的長條形頭部,所述吊柄包括吊耳和中空的配合管,所述吊耳上部設有孔一,下部延伸有延長桿,所述延長桿的底部設有抵緊頭，所述延長桿上設有外螺紋,所述配合管的內部靠上位置設有與延長桿配合的內螺紋通道,所述配合管的內部靠下位置設有止擋,所述止擋上設有與長條形頭部配套的長形凹孔,所述止擋的上表面還設有與長條形頭部配

本實用新型公開了一種封閉桿件內預埋螺栓的連接結構，該節點連接結構包括節點體、節點端板、桿件端板、桿件、螺栓；所述節點端板焊接在節點體的端部，所述桿件端板焊接在桿件的端部，所述節點端板上開有螺紋孔，所述桿件端板上開有通孔，所述螺栓穿過通孔與螺紋孔旋接，所述螺栓上旋接有兩個或三個螺母。通過在中螺母或內螺母施加正扭矩或負扭矩，中螺母或外螺母施加負扭矩，可以實現預埋螺栓擰進或擰出節點。從而實現桿件不削弱的矩形鋼管單層網殼結構節點拼裝方式。本實用新型的工藝簡單高效，生產成本較低，受力機理明確，便于推廣應用。