7系Al-Zn-Mg-Cu超高强铝合金材料开发关键技术及装备

发布者:材料学院发布时间:2025-05-15浏览次数:89

该技术由江苏理工学院联合中车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司,常州市蓝托金属制品有限公司等企业,上海交通大学,常州大学,河海大学等高校,形成汇聚材料设计、装备、工艺、控制、制造和生产为一体的产学研联合创新团队。围绕超高强铝合金材料的焊接以及增材制造等领域开展系统性创新研究,突破了7Al-Zn-Mg-Cu超高强铝合金工业型材制备、7Al-Zn-Mg-Cu高强铝合金焊丝的制备、TIG/MIG不同焊接工艺条件下的优化焊接工艺和性能、高强铝合金电弧熔敷增材制造等系列卡脖子关键技术。

主要创新体现在:1)针对超高强7系铝合金进行开发和应用,采用喷射成形+半固态+挤压成形的工艺,开发了高端7系超高强铝合金型材/异型材拥有自主研发整套型材生产工艺流程;2)采用喷射成形+半固态+挤压拉拔成形的工艺,发明了7Al-Zn-Mg-Cu高强铝合金焊丝的制备工艺,突破了高强铝合金丝材难以成形技术瓶颈;3)突破了7系高强铝合金焊接工艺,解决Al-Zn-Mg-Cu高强铝合金焊接开裂且无材可用的共性技术关键问题。焊缝无裂纹,内部无明显组织缺陷,成形性好;4)突破7Al-Zn-Mg-Cu高强铝合金增材制造关键技术。发明电弧熔丝喷射增材制造新方法,开发出电弧熔丝喷射增材制造设备,实现高强铝合金零部件的高效率、高质量的增材制造。

项目研究成果改变了国内外诸多领域中超高强铝合金的研究和应用现状,项目技术水平总体居国际先进局部国际领先地位。在新一代航空航天、海工装备、轨道交通、舰船等领域有着重大应用前景。成果“7Al-Zn-Mg-Cu高强铝合金丝材开发与应用的关键技术及其装备荣获2023年度中国机械工业科学技术奖技术发明二等奖、2023年度中国机械制造工艺协会科学技术奖一等奖。

可广泛应用于石油钻探、航空航天、汽车和电子产业、轮船、核电等领域的高强高韧铝合金焊接焊材以及零件。服务与转化对象主要针对进行材料研究的科研院所、高等学校、铝加工行业的工业铝型材加工企业等。可作为航天、航天工业中的结构件,在大大降低其生产、运行成本的同时又能实现节能减排。在汽车工业中,可作为汽车大梁、底盘、轮毂等主要结构件,显著地减轻整车的重量,减少油耗。在建筑行业中,可作为建筑结构件型材。