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先进材料及特种成形技术研究所
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本研究所承担了国家科技部、国家自然科学基金委、湖南省科技厅、中南大学、高性能复杂制造国家重点实验室以及商飞等的研究型项目。代表性项目如下:

1)国家自然科学基金面上项目,51775563,大型铝合金件的电磁力渐进推拉复合成形的材料变形行为研究,2018/01-2021/1258万,在研,主持。

简介:该项目将传统板料拉形、电磁脉冲渐进成形和电磁力局部径向侧推技术结合在一起实施复合成形,提出一种大型铝合金件的电磁力渐进推拉复合成形方法。采用多物理场耦合数值模拟、工艺实验、微观组织分析和服役性能测试等相结合的方法研究复合成形方式下铝合金的成形-成性规律。形成一种采用小型装备,实现大型铝合金零件成形的方法和理论。最终为航空航天等行业中大直径铝合金零件的精确制造技术的突破提供一种重要的手段。


2)国家重点实验室自主课题,ZZYJKT2020-02,钛合金蒙皮的电流辅助磁场力分级加载精确成形研究,2020/04-2022/0420万,在研,主持。

简介:本项目将电流辅助成形、传统板料拉形、磁脉冲成形结合在一起实施磁场力分级加载成形,提出一种钛合金蒙皮的电流辅助磁场力分级加载精确成形方法。采用多物理场耦合数值模拟、工艺实验和微观组织分析相结合的方法研究该复合成形方式下板料的变形机理。最终形成一种钛合金蒙皮的电流辅助磁场力分级加载精确成形方法和理论。为航空、航天等行业中大型薄壁曲面钛合金件的精确制造技术的突破提供一种重要手段。


(1)上海飞机制造有限公司合作课题,高强铝合金薄壁蒙皮件的磁场力分区加载精确成形实验,2020/03-2020/0616万,在研,主持。

简介:现代飞机制造中,蒙皮是构成飞机气动外形的关键零件,其成形质量直接关系到飞机的气动性能和使用寿命。但传统的蒙皮拉形技术难以同时解决板料减薄和回弹问题。该项目提出了一种磁场力分区加载精确成形方法,突破磁场力分区加载的路径规划、高速率-低速率耦合作用下材料的形/性一体化控制等关键技术。解决大型、薄壁、曲面、高强铝合金蒙皮件传统拉形中的装备巨大、工艺复杂、精度难以保证等问题,为高强铝合金蒙皮件的精密成形提供新途径。


(2)国家自然科学基金面上项目,51674303,超细晶铝合金在深冷异步轧制过程组织演变机制,2017.01- 2020.1262万人民币,在研,主持

简介:对于绝大部分超细晶金属材料,随材料强度提高,韧性降低,这极大地制约了它们的工程应用。申请人通过研究发现,对于超细晶铝合金带材,在室温异步轧制过程中随着轧制道次增加,材料组织演变为双尺度材料结构,最终实现了材料韧性与强度同时大幅提高。本课题在前期研究基础上,提出对超细晶铝合金带材在深冷异步轧制过程中变形特征与材料性能提高进行深入基础研究。主要研究内容包括:剪切变形(轧制异速比)与变形温度(液氮温度至室温范围内)对超细晶铝合金组织演变机制影响的实验研究;深冷异步轧制变形过程超细晶铝合金组织演变的晶体塑性有限元分析;拉伸变形过程双尺度材料结构晶粒之间变形协调机制研究。研究工作将揭示异步轧制异速比、深冷温度等对超细晶材料演变机制的影响;获取超细晶材料性能最佳的双尺度材料结构(粗晶/细晶)比率范围,完善双尺度材料结构超细晶材料塑性变形基础理论;最终建立实现大尺度超细晶带材的工程应用与基础理论的纽带。




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