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[成果] 1800290220 山东
TG2 应用技术 金属铸、锻加工 公布年份:2018
成果简介:多元合金化蠕墨铸铁640分体型制动轮盘工艺设计先进、设备使用率高。该公司在长期生产蠕墨铸铁气缸盖等产品的基础上,在有关专家的指导下,通过调整Cu、Mo、Ti等合金材料的化学成分含量配方,研制出一种抗拉强度高、蠕化率高、珠光体含量高的蠕墨铸铁新材料,采用IGBT中频感应电炉熔炼技术和树脂砂机器造型铸造工艺,精心选择熔炼所用生铁及合金,从而保证产品的化学成分、机械性能,外观形状满足要求的同时也使得制动盘的结构尺寸更加适用于列车的制动。 成果创新性:采用防变形技术控制铸件因铸造和热处理应力问题产生变形引起铸件报废。整体采用均衡凝固技术,局部采用石墨膨胀自补缩技术。树脂砂铸造技术,造型自带小砂芯工艺,避免厚大部位缩松;而且还提高产品尺寸精度。采用IGBT中频感应电炉熔炼技术和光谱分析技术精确控制化学成分。采用陶瓷滤网过滤技术,提高铁液纯净度。 成果先进性:多元合金化蠕墨铸铁640分体型制动轮盘工艺设计先进、设备使用率高。该公司在长期生产蠕墨铸铁气缸盖等产品的基础上,在有关专家的指导下,通过调整Cu、Mo、Ti等合金材料的化学成分含量配方,研制出一种抗拉强度高、蠕化率高、珠光体含量高的蠕墨铸铁新材料,采用IGBT中频感应电炉熔炼技术和树脂砂机器造型铸造工艺,精心选择熔炼所用生铁及合金,从而保证产品的化学成分、机械性能,外观形状满足要求的同时也使得制动盘的结构尺寸更加适用于列车的制动。 造型采用造型线造型,设置保温边冒口,为避免厚大部位缩松,发明了独特的小砂芯工艺,熔炼采用中频电炉,精确控制化学成分,严格控制加入合金顺序及重量,为防止冲砂及夹杂物,采用陶瓷滤网过滤工艺严格的保证了产品质量,满足了产品性能要求。 成果独占性:在铸造工艺方面,该公司在长期生产蠕墨铸铁气缸盖等产品的基础上,在有关专家的指导下,通过调整Cu、Mo、Ti等合金材料的化学成分含量配方,生产出一种抗拉强度高、蠕化率高、珠光体含量高的蠕墨铸铁新材料,采用IGBT中频感应电炉熔炼技术和树脂砂机器造型铸造工艺,精心选择熔炼所用生铁及合金,从而保证产品的化学成分、机械性能,外观形状满足要求的同时也使得制动盘的结构尺寸更加适用于列车的制动。 多元合金化蠕墨铸铁640分体型制动轮盘产品的其他市场竞争优势,产品的市场竞争主要是和进口制动盘的竞争,综合价格及体制上的因素,公司开发的制动轮盘将占有绝对优势。
[成果] 1800290157 上海
TF7 应用技术 金属铸、锻加工 公布年份:2018
成果简介:钢铁是应用广泛的结构材料。连铸由于高效节能等特点,成为钢铁生产的主流工艺。由于柱状晶发达等原因,连铸坯存在严重的宏观偏析和轴线缩孔等缺陷,大大影响了钢材成分和组织均匀性,并进而影响了最终产品性能均匀性和质量稳定性。为了减小宏观偏析和轴线缩孔所造成的危害,不得不对铸坯进行大尺度变形加工以及长时间高温退火,造成很大的能源和材料浪费。 针对凝固均质化问题,冶金界先后开发出连铸坯凝固末端轻压下和末端电磁搅拌等技术。但是,实际生产中随着钢种的改变、浇钢温度和冷却条件的波动,铸坯凝固末端位置很难稳定,导致这些技术处理效果不稳定,并常常产生内裂纹和带状偏析等新的缺陷,因此,凝固均质化至今仍是国际冶金界产品质量提升的瓶颈。 主要成果和创新点: (1)理论突破:发现脉冲电流理想作用时间是金属液形核阶段,有效位置是固液界面附近,提出了“电致过冷+结晶雨”理论,揭示了脉冲电流细化金属凝固组织的机制和条件(ACTA Materialia,2007,55(9):3103-3109); (2)核心技术:在理论突破指导下,发明了将脉冲激励电流非接触导入固液界面前沿的凝固均质化新技术-脉冲磁致振荡(简称“PMO”)凝固均质化原创技术; (3)支撑装备:围绕核心技术应用需求,研制了2个关键装备。①电流峰值和脉宽可调、抗电磁干扰、适于连铸高温高湿环境的“PMO”电源;②具有聚磁、冷却和隔热保护等功能的PMO感应线圈。终于形成了将“PMO”应用于连铸生产的系统技术与装备,以及装备安装和安全操作规范等技术文件。
[成果] 1700520383 辽宁
TG2 应用技术 金属铸、锻加工 公布年份:2018
成果简介:为解决中国高端装备对高品质大型铸锻件的急需和技术瓶颈问题,该项目研发了电渣熔铸大型变曲面异形件制造成套技术,是一种优质、高效的绿色制造技术。利用该技术制造了单件重量14.5吨、目前世界上单机容量最大的百万千瓦水轮机不锈钢叶片。该项目发明了超大宽厚比构件精密成形控制技术,创造性地将电渣熔铸与模锻工艺复合应用,实现了大型变曲面复杂构件的精密成形;首次提出振动电极熔化方法,并研制出具有三维振动功能的专用振动电极装置;开发复杂异形结晶器用新材料和铸件凝固过程控制冷却新工艺,解决了大型变曲面类铸件的缩孔缩松以及应力开裂和组织细化等问题;研制的80吨特种电渣设备,首次采用T型交流变压器双回路供电和六自由度传动方式,解决了电渣熔铸用三相交流变压器平衡供电、薄壁异形件电极与结晶器安全间隙调节等问题;研发出防氧化电极涂料、长距离溢流和阶梯补缩等新工艺,解决了电极氧化、曲拐充型和中心缩松等工艺难点。项目获得10项授权发明专利、1项技术秘密,取得2项国际领先、1项国际先进成果,制定了1项行业标准。项目成果累计在3类典型材料、5种典型铸件以及百余家单位推广应用,近10年累计销售收入约12亿元。
[成果] 1800220223 安徽
TG2 应用技术 金属铸、锻加工 公布年份:2018
成果简介:石油化工、煤化工是中国能源工业支柱产业,乙烯裂解和制氢转化炉是百万吨乙烯、千万吨炼油装置制取乙烯、丙烯、氢气等基础化工原料的核心设备,高温耐热合金炉管是完成裂解、转化反应的关键部件。近年来,伴随生产规模扩大和能源结构调整,装置不断大型化,介质日益苛刻化,炉管面临极端服役温度和复杂腐蚀介质双重考验。该项目之前,国产炉管寿命短、可靠性差,频发蠕变、渗碳、鼓胀等失效事故,成为制约装置长周期安全运行的瓶颈难题。从日本、法国等发达国家引进,不仅价格昂贵,而且特殊时期还对中国卡脖子封锁,严重影响国家重大工程建设顺利进行。为此,急需立足国内,开展长寿命高可靠性炉管国产化关键技术研究。 该项目在国家科技支撑、863计划等课题支持下,历时8年攻关,探明了高温炉管主要失效模式和损伤机理,甄别出影响炉管服役性能关键因素,首创基于寿命的抗蠕变和抗渗碳性能调控方法,开发出低振幅离心铸造装备与工艺,实现了长寿命高可靠性炉管国产化和产业化。创新成果主要包括: (1)国内首次建立损伤机理识别与性能检测评价方法。系统研究了乙烯裂解和制氢转化炉管失效模式、机理和损伤演化规律,国内首次建立炉管蠕变渗碳性能检测与寿命评价技术方法,开发炉管服役性能数据库,相关成果被国家和行业标准采纳。 (2)国际上率先开发高温炉管抗蠕变性能调控技术。针对裂解和转化炉管蠕变失效,阐明了材料成分、组织与宏观性能之间关联规律,建立了基于寿命的材料成分和组织调控技术方法,使得炉管抗蠕变性能提升50%以上。 (3)国际上率先开发高温稀土炉管抗渗碳性能调控技术。针对裂解炉管渗碳失效,探明了稀土元素种类、含量对炉管抗渗碳性能影响规律,攻克了稀土添加防烧损关键技术,开发新型抗渗碳稀土炉管,相比传统技术,炉管渗碳速率降低5~15%。 (4)国内首次研制低振幅离心铸造装备与工艺。探明了浇铸温度、型筒转速、型筒振幅等工艺参数对炉管金相组织影响规律,解决了回转精度、振动幅度控制等技术难题,在国内首次开发出低振幅离心铸造装备与工艺,实现了炉管金相组织稳定控制。 项目授权发明专利12项、实用新型13项,制订国家标准1项、行业标准1项、企业标准1项,发表论文27篇。离心铸造炉管基于寿命的设计制造技术已在卓然靖江、青岛新力通等国内全部炉管制造企业实现产业化,累计生产炉管约3万吨,装备裂解炉和转化炉约200台套,长寿命高可靠性炉管已在中石化、中石油、中海油、神华、陕西延长所属企业广泛应用,并出口泰国、马来西亚、印度等“一带一路”沿线国家,无一发生安全事故。项目成果打破了国外技术垄断,带动了中国炉管装备制造企业技术进步,为保障中国石油化工、煤化工企业裂解和制氢装置长周期安全稳定运行发挥重要作用。近三年新增销售额13.23亿元、利润2.17亿元,因替代进口节约设备投资40~50亿元,社会效益显著。
[成果] 1700530181 湖北
TF7 应用技术 金属铸、锻加工 公布年份:2017
成果简介:该项目是冶金工程技术炼钢连续铸造(连铸)领域与小方坯连铸质量问题相关的研究课题,目的是解决小方坯连铸中心偏析、中心疏松、中心缩孔内部质量问题。中心偏析、中心疏松、中心缩孔是小方坯连铸的主要缺陷,对铸坯质量影响很大。在轴承钢、硬线、帘线钢、齿轮钢等后续处理工艺中,由于偏析产生的网状碳化物、马氏体组织、带状组织等导致芯部和基体性能不一致,硬度不均匀、拉拔脆断、断丝、探伤不合格等问题。该课题针对小方坯连铸中心偏析严重和中心疏松、中心缩孔需要大压缩比轧制的世界性行业难题,针对小方坯的特点,开发了不同于大方坯多机架的单辊重压下技术。经过近5年多的自主研发和创新,以工程实践为依托,历经两个项目的工程实践,对小方坯连铸单辊重压下技术进行了系统研发,在重压下工艺技术、压下装置、热跟踪模型等关键技术方面取得了一系列的研究成果,攻克了小方坯可压下区间短,波动大,跟踪困难,压下效率低,稳定性差等难题,研发成果在工程中应用。世界上第一台采用重压下技术的小方坯连铸机在鞍钢投产,实际生产运行稳定,取得了显著的经济效益。小方坯连铸机单辊重压下技术的实现,填补了小方坯连铸技术的空白,提高了小方坯连祷国内品质钢生产工艺技术水平。项目团队在铸机投产后,进行了大量现场压下试验,揭示了单辊重压下工艺影响规律,为该项技术的后续发展和推广,优化装备,奠定了坚实的基础。核心技术及特点如下:共立柱一体化大辊径压下装置,适应小方坯刚性引锭杆工况的自动标定系统、自动补偿算法,免去人工测量。针对小方坯单辊重压下开发了热跟踪模型、在线辊缝控制模型。模型具有凝固区间锁定功能,使铸坯可压下区间进入压下辊下方;采用智能控制技术,实现了小方坯单辊重压下在线控制。通过一系列现场压下试验,揭示了小方坯单辊重压下的工艺参数规律,为工艺参数的优化及装备的改进优化提供了技术基础。项目共申请专利16项,其中发明专利10项,3项授权;实用新型专利6项,全部授权。在国内外期刊发表论文5篇。国内4篇,国外1篇。在鞍钢股份炼钢总厂二工区1#铸机、3#小方坯铸机上,项目组开展重压下技术的研究与试验,开发了单辊重压下工艺,在生产中应用,取得了效果。铸坯中心偏析和中心致密性得到了明显改善,中心C偏析指数1.06,中心缩孔、中心疏松0.5级以下达85%以上。
[成果] 1700530192 河北
TG3 应用技术 金属铸、锻加工 公布年份:2017
成果简介:项目所属学科技术领域:机械制造。主要内容、特点:40MN多向模锻自动化生产线是以40MN多向模锻液压机为基础,以多向模锻工艺为核心技术,采用先进的控制方式,结合现有工艺、装备技术水平,采用多机配合协调的方式,建设了一条生产稳定、工艺合理的多向模锻自动化生产线,也是国内第一条多向模锻自动化生产线。生产线主体设备为40MN多向模锻液压机,配套下料带锯床;中频感应加热炉;高压水除磷机设备;上料、下料机械手;模具润滑、冷却及清理设备;模具快速安装设施以及一条输送链。40MN多向模锻液压机本体采用先进的剖分坎合和预应力钢丝缠绕技术,同时采用自主研发的液压控制系统;除鳞系统可达到99%的除尽率;机器人可快速、准确的实现坯料定位、锻件下线和模具喷涂冷却;实现了生产线的数字化控制。多向模锻自动化生产线采用一火一次锻造成形,锻件外形尺寸精度高,内部组织形成连续金属流线,为全纤维结构,组织致密、性能一致性高,保证了产品的质量。与传统锻造工艺相比,多向模锻技术提高了材料利用率、减少了机加工时,提高了生产效率并保证了产品质量,该生产线工艺设计合理、生产高效稳定,是一条可实现高产、低耗优质锻件的多向模锻自动化生产线,生产线的批量化生产标志着国内大型多向模锻件在生产技术领域取得了重大突破,它填补了国内空白,为核电、超(超)临界火电、核工业、石油石化、煤化工、通用机械等领域提供了优质锻件,被专家评价为“精密、高效、优质、节能”的锻造技术。应用推广情况:40MN多向模锻自动化生产线已经建设完毕,并投入生产,已成功完成了DN80球阀阀芯、电站用3吋、4吋、6吋闸阀、截止阀、止回阀、真空阀、加氢阀等阀门阀体,石油钻井用631、411、311提丝锻件、以及特殊形状的插头锻件、石油石化用3吋旋塞阀、50-250型紧急切断阀体锻件等的批量生产任务并交付客户,其材质涵盖了碳钢、合金钢及不锈钢,并实现了多向模锻的产业化。公司生产的这些阀体锻件获得了广大客户的高度认可和赞同。同时验证了40MN多向模锻自动化生产线已经成为了一条生产稳定、工艺合理、综合经济效益高效的优质、高产、低耗的多向模锻自动化生产线并实现了多向模锻件的产业化生产。机械制造、多向模锻。
[成果] 1700600134 辽宁
TG2 应用技术 金属铸、锻加工 公布年份:2017
成果简介:近十余年来,随着中国航空航天技术的快速发展,为满足重点工程和型号高性能主机的功能设计和苛刻服役条件需求,新型装备对高承压的高温合金K4169铸件和适应复杂温度环境的低膨胀因瓦合金铸件提出了重大急需。且此类铸件为满足装备的高精度、高稳定性、高可靠需求,其结构设计趋于整体化、大型化和复杂化,成形难度极大。K4169通常采用陶瓷坩埚感应熔炼和浇注,趋于糊状凝固,易产生孔洞缺陷,铸件晶粒粗大、性能偏低,难以满足超高压等苛刻工况要求;因瓦合金铸造性能较差,膨胀系数对杂质敏感,国内外仅有变形材应用。高质量K4169和因瓦合金铸件及其成形技术的缺乏是制约中国高端装备制造技术发展的瓶颈,严重影响了中国重点工程及型号的进展。 项目针对中国航空航天及国防工业发展急需,通过创新研究,先后开发出两种合金的水冷铜坩埚真空自耗凝壳熔炼技术,实现了纯净化熔炼,且通过电磁搅拌促进了形核;首次开发了两种合金的陶瓷涂层石墨硬型铸造技术,有效提高了凝固温度梯度,实现了顺序凝固、补缩,解决了糊状凝固问题,同时避免了石墨过度激冷导致的冷隔、裂纹等问题;开发了两种合金的稀土氧化物陶瓷型熔模铸造技术,解决了大型复杂薄壁铸件的近净成形难题;开发出两种合金的红外预热离心铸造技术,有效提高了合金流动性和充型能力,减少了显微孔洞缺陷;开发了两种合金的热等静压技术,有效提高了铸件致密性和组织性能稳定性。项目申请国家发明专利3项,授权2项。 项目研制铸件经权威第三方平台机构检测:K4169合金拉伸性能,室温Rm=1280MPa、A=20.5%,600℃下Rm=610MPa、A=26%,因瓦合金线膨胀系数α20℃-100℃=0.9×10-6/℃,Rm=450MPa,A=37%;铸件内外部质量达HB5430标准Ⅰ类B级,尺寸公差达CT6级,表面粗糙度达Ra3.2μm。经辽宁省科技厅组织鉴定,项目整体技术达国际先进水平。 应用成果已并建成专业化铸件生产线,所研制产品已为中国量子通信、探月工程、空间站计划、大运载火箭等重点工程和项目配套,并推广应用于其它合金,实现产值十余亿元,经济效益显著。该项目成果的开发和应用,满足了中国高端装备制造对特种合金优质铸件的急需,支持了中国航空航天及国防事业发展,实现了自主创新,促进了中国铸造技术的进步和提高,对提高铸造行业的竞争力、提升中国在世界铸造领域的地位发挥重要作用。
[成果] 1700240109 广西
TG3 应用技术 金属铸、锻加工 公布年份:2017
成果简介:该发明公开了一种由小直径圆棒料锻造成矩形截面大圆环的锻造工艺及模具,其特点是:具体步骤是采用小直径圆棒弯成大圆形后焊接成圆环,放入模具锻造成矩形截面大圆环的形状,其工艺包括下料、模具弯圆、焊接、打磨、加热、热辊辗缩、锻造、修整和退火的步骤,实现以上工艺的锻造模具包括上模、下模和导向柱,上模和下模采用分体活块结构,所述的上模包括压头和模具型芯,所述的下模包括下模外圈和下模底座,压头、模具型芯、下模外圈和下模底座之间自然形成一个没有圆角的矩形截面大圆环的模腔,具有工艺新颖,节能省材,成品率高,工件质量好,模具结构简单,制造成本低等特点。该发明涉及一种机械制造工艺,特别是涉及一种由小直径圆棒料锻造成矩形截面大圆环的锻造工艺及模具。对于一些尺寸比较大的齿轮或蜗轮来说,采用齿圈组装形式,不仅可以节省一些较贵重金属,而且便于齿圈更换。但现有的加工流程存在加工工艺复杂、浪费材料等缺陷。该发明专利要解决的技术问题是提供一种既简单,又有比较高的材料利用率的加工工艺及模具。工艺过程及具体步骤:下料。根据所加工零件的矩形截面大圆环的尺寸要求,按金属加工理论精确计算,选择合适直径的圆钢棒料,采用锯床或砂轮切割机加工成需要的长度;模具弯圆。利用专用模具将圆钢棒料弯成符合尺寸要求的圆环;焊接。使用焊接专机焊接圆环开口,保证圆环不变形; 打磨。去除焊渣,打磨焊缝;加热。根据不同的材料,加热至合适温度;热辊辗缩。将加热后的圆环辊辗,缩小宽度,以便入模;锻造。将圆环放入模腔内,使用压力机将圆形截面的圆环锻压成矩形截面的大圆环;修整。去除毛刺,修整光滑。该发明的突出优点是:节能省材,成品率高,工件质量好,模具结构简单,制造成本低。
[成果] 1700240730 广西
TG3 应用技术 金属铸、锻加工 公布年份:2017
成果简介:该发明属于生产锻压锰制品领域,尤其涉及一种自动化生产锻压锰制品系统。近年来,国内外钢铁工业得到了持续快速发展,尤其是不锈钢和特种钢在钢产量中的比重逐年增加。作为不锈钢和特种钢不可缺少的添加剂,锰制品(如锰桃、锰枕、硅锰合金和锰铁合金)得到了长足发展。锰桃和锰枕是电解金属锰深加工的新型材料之一,是用压力加工方法,以金属锰粉为主要原料,添加部分改变性能的材料,经模具锻压成型而生产出来的一种新型锻压锰制品,因其形状而命名为锰桃和锰枕。在炼钢的调质和除杂过程中,锰桃或锰枕在钢液中比电解金属锰具有更快的熔化速度和更优良的分散性等诸多优点而得到广泛使用。锰系铁合金中硅锰合金是由锰、硅、铁及少量碳和其它元素组成的合金,是一种用途较广、产量较大的铁合金。硅锰合金是炼钢常用的复合脱氧剂,又是生产中低碳锰铁和电硅热法生产金属锰的还原剂。国内生产锻轧锰桃或锰枕的压制工序采用三人一机,一人秤料,一个出坯,一人摆坯,工人同在压机一方,劳动效益极低;产品固化过程中,烤房容积小,靠房顶中间位置一小风扇扰流,仅能在固化车上层,且冷却时因湿气未排,大部分在原房内凝结成小水珠附在上层产品表面产生氧化黑色斑点,以至外观形象差,能耗高。现有生产锻压锰制备系统不能够进行自动化生产,员工劳动强度较大,生产效率较低,品质外形较差,单位能耗较高。该发明的目的在于:针对背景技术中存在的诸多缺点和问题加以改进,提供一种能够自动化生产锻压锰制品的系统,该系统使用比较广泛,可用于自动化生产锰桃或处理锰系铁合金生产过程中产生的大量碎料,操作过程简单,员工劳动强度较低,生产效率较高,生产成本较低,单位电耗降低,所得锰制品的理化指标和强度均能满足要求。该发明的目的通过下述技术方案来实现:一种自动化生产锻压锰制品系统,其特征包括依次连接的搅拌系统、破碎系统、二次搅拌系统、高压成型系统、分离碎料系统和干燥系统,所述二次搅拌系统和分离碎料系统之间设置输送系统。该发明的有益效果:采用该系统生产锻压锰桃,年产3万吨锰桃,自动化示范生产线每小时可生产5吨产品,每班只需8人操作可生产40吨产品;而按照一模九出的压制工艺,每台设备每小时只能生产1吨产品,每班需要5人操作只能生产8吨产品,生产效率明显提高,工人劳动强度明显降低。使用隧道式烘干炉而非间歇式烤房烘干锰桃初产品,烘干时间大大缩短,烘干温度在240℃下随意调节,单位产品电耗降低约50kWh,一条年产3万吨的生产线使用该发明工艺后电能消耗可节约100万元,人员工资可节约80万元。采用该系统所述工艺生产锻压锰系铁合金,将锰系铁合金碎料经过预混合、破碎、二次混合、成型、筛分、一次烘干、表面处理、二次烘干、冷却等工序后,生产出能直接出售的锰系铁合金。与回炉重熔相比,该系统生产的锻压锰系铁合金每吨产品可节约电耗800kWh,员工的劳动强度和工作环境大大改善。
[成果] 1700240718 广西
TG3 应用技术 金属铸、锻加工 公布年份:2017
成果简介:近年来,国内外钢铁工业得到了持续快速发展,尤其是不锈钢和特种钢在钢产量中的比重逐年增加。作为不锈钢和特种钢不可缺少的添加剂,锰制品(如锰桃、锰枕、硅锰合金和锰铁合金)得到了长足发展。锰桃和锰枕是电解金属锰深加工的新型材料之一,是用压力加工方法,以金属锰粉为主要原料,添加部分改变性能的材料,经模具锻压成型而生产出来的一种新型锻压锰制品,因其形状而命名为锰桃和锰枕。在炼钢的调质和除杂过程中,锰桃或锰枕在钢液中比电解金属锰具有更快的熔化速度和更优良的分散性等诸多优点而得到广泛使用。锰系铁合金中硅锰合金是由锰、硅、铁及少量碳和其它元素组成的合金,是一种用途较广、产量较大的铁合金。硅锰合金是炼钢常用的复合脱氧剂,又是生产中低碳锰铁和电硅热法生产金属锰的还原剂。国内生产锻轧锰桃或锰枕的压制工序采用三人一机,一人秤料,一个出坯,一人摆坯,工人同在压机一方,劳动效益极低;产品固化过程中,烤房容积小,靠房顶中间位置一小风扇扰流,仅能在固化车上层,且冷却时因湿气未排,大部分在原房内凝结成小水珠附在上层产品表面产生氧化黑色斑点,以至外观形象差,能耗高。上述生产锰桃或锰枕的方法,员工劳动强度较大,生产效率较低,品质外形较差,单位能耗较高。锰系铁合金的生产过程主要是将锰矿石、硅石和石灰等原辅材料加入到大中型半封闭式电炉内冶炼,合金锭冷却后通过机械或人工的方式破碎至一定的粒度后销售,在破碎的过程中产生约8%的碎料不能直接销售,只能将碎料通过重熔的方式再次利用,但在重熔的过程中将消耗大量的电能,冶炼过程的单位电耗进一步增加。该发明针对背景技术中存在的诸多缺点和问题加以改进,提供了一种自动化生产锻压锰制品的工艺,该工艺使用比较广泛,可用于自动化生产锰桃或处理锰系铁合金生产过程中产生的大量碎料,操作过程简单,员工劳动强度较低,生产效率较高,生产成本较低,单位电耗较低,所得锰制品的理化指标和强度均能满足要求。该发明采用的技术方案:(1)将电解金属锰片或锰系铁合金碎料等锰材料与粘结剂按比例在搅拌机内预混合,将混合料通过高压辊磨机破碎成细颗粒状物料。(2)将所得的细颗粒状物料与粘结剂按比例下料至双轴搅拌机内充分混合搅拌,同时加入一定比例的添加剂。(3)将步骤(2)所得的混合料通过斗式提升机均匀输送到高压压球机的进料仓,压制获得锻压锰制品的初产品和未成型的物料,经圆筒筛将初产品和未成型物料分离,初产品自动滚落至隧道式烘干炉的进料端。(4)将步骤(3)所得的锰制品的初产品经过全自动控制的隧道式烘干炉内烘干。 (5)烘干结束后采用轴流风机对锰制品进行冷却,得到产品。该发明的有益效果:采用该发明所述工艺生产锻压锰桃,年产3万吨锰桃,自动化示范生产线每小时可生产5吨产品,每班只需8人操作可生产40吨产品;而按照一模九出的压制工艺,每台设备每小时只能生产1吨产品,每班需要5人操作只能生产8吨产品,生产效率明显提高,工人劳动强度明显降低。使用隧道式烘干炉而非间歇式烤房烘干锰桃初产品,烘干时间大大缩短,烘干温度在240℃下随意调节,单位产品电耗降低约50kWh,一条年产3万吨的生产线使用该发明工艺后电能消耗可节约100万元,人员工资可节约80万元;采用该发明所述工艺生产锻压锰系铁合金,将锰系铁合金碎料经过预混合、破碎、二次混合、成型、筛分、一次烘干、表面处理、二次烘干、冷却等工序后,生产出能直接出售的锰系铁合金。与回炉重熔相比,该发明所述工艺生产的锻压锰系铁合金每吨产品可节约电耗800kWh,员工的劳动强度和工作环境大大改善。
[成果] 1700530089 天津
TF7 应用技术 金属铸、锻加工 公布年份:2017
成果简介:高质量微合金化钢连铸板坯生产技术研发,该项目属于钢铁冶金连续铸钢领域。项目以连铸坯的生产与热送组织衔接为目标,以天钢极坯连铸机设备及生产工艺为基础,针对铸坯中夹杂物总量、连铸板坯的表面质量、铸坯的凝固结构(重点是偏析与疏松的控制、中心等轴晶率控制等)等共性技术难点,系统开发了一系列微合金化钢连铸板坯的连铸生产工艺技术和热送工艺技术,包括:微合金化钢钢水质量保证技术、连铸关键工艺技术、板坯热送热装工艺技术等,实现了以下四种技术创新:以铜板传热控制为基础的结晶器弱冷控制技术;以连铸过程中微合金化元素第二相析出规律、高温力学性能研究为基础的微合金化钢铸坯角部裂纹控制技术;以二冷弱冷控制为基础的铸坯高等轴晶率与低偏析度控制技术;以温度场、相变规律及第二相析出固溶控制为基础的铸坯热送控制技术。项目实施后达到了预期目的,解决了铸坯中夹杂物水平偏高、铸坯凝固结构不合理、铸坯质量合格率低、热送比例低等问题,取得了良好应用效果:提高了微化金化钢的成分和温度的命中率,有效控制钢中夹杂物总量及大小,连铸板坯中的夹杂物总量小于8mg/10kg,且粒径小于140μm夹杂物所占比例的平均数为75.7%;微合金化系列钢板表面质量综合合格率达到了98.2%、中心偏析级别不大于C类1.0的比例达到了100%、消除了中间裂纹和中心疏松;微合金化钢的热送比达到76.5%、热送平均温度达到了650℃。研究成果成功应用于天钢微合金化钢的生产实际,取得了良好的技术效果和经济效益,各项生产技术指标达到了国际先进水平,实现了微合金化钢连铸坯高品质、高效率和稳定化生产,大幅提升了微合金化钢的热送比例,创经济效益7633万元/年。
[成果] 1700451113 广西
TF1 应用技术 金属铸、锻加工 公布年份:2017
成果简介:专利名称:水雾化法生产金属粉体中间包;专利号:ZL201521095809.3;授权公告日:2016.05.11;专利类别:实用新型专利;权人:桂林电器科学研究院有限公司;发明人:廖志亮,金红;技术背景:针对现有技术的不足之处,该实用新型所要解决的技术问题是提出了一种加热温度高、降低成本的水雾化法生产金属粉体中间包。具备以下有益效果:据专利检索,相类似的设备中,加热方式有火焰加热、电阻加热、感应加热,其中电阻加热的电阻丝为贯穿保温层式或管状体内嵌加热体,在安装、更换上比较复杂,加热体与漏包坩埚中间隔着保温材料或管状体,加热温度相对较低。相类似的电阻加热方式,更换电阻丝时需更换整套炉丝,浪费了材料,增加了成本。专利简介:该实用新型公开了一种水雾化法生产金属粉体中间包,包括漏包坩埚以及加热体,所述加热体包括电加热板和电源板,若干块电加热板紧贴漏包坩埚外壁圆周均布设置,所述电源板覆盖在电加热板上,各电加热板顶部的电源插头插装在电源板底部对应设置的电源插座中;各电加热板均为一个完整的加热单元,可单独拆卸和更换。该实用新型可提高漏包坩埚的加热温度,并且加热温度稳定、均匀性好,有效减少漏包坩埚冷却速度,避免在雾化制粉过程中熔融金属液降温过快而堵塞漏眼,保证雾化制粉的连续性和雾化效果。
[成果] 1700530166 辽宁
TF7 应用技术 金属铸、锻加工 公布年份:2017
成果简介:科学技术领域:该研究项目属于冶金工程学科中的炼钢工艺技术领域,主要针对鞍钢鲅鱼圈2300宽厚板坯连铸机的无缺陷板坯生产技术展开相应研究工作,实现了稳定生产无缺陷宽厚板坯。主要技术内容及特点:品种钢宽厚板钢板晶界裂纹缺陷控制技术研发。针对核电钢、高强船板钢等低合金钢种晶界裂纹缺陷,研发出宽厚板铸坯缓冷分时精确控制技术,消除晶界裂纹缺陷;并创造性研发出在线强冷直装技术,钢板晶界裂纹发生率从实施前的加权平均30%降至0%,钢板轧后晶界裂纹缺陷控制达到国际领先水平。品种钢宽厚板钢板探伤不合控制技术研发。针对核电钢、水电钢、高强船板钢等低合金钢板探伤不合问题,自主优化宽厚板铸机凝固末端动态轻压下技术,并结合特殊地理位置及季节气候特性,研究并开创性提出分季控氢技术,钢板探伤合格率从实施前的加权平均78%提高到98%,从根源解决了钢板探伤合格率低的问题。品种钢宽厚板坯表面纵裂缺陷控制技术研发。针对宽厚铸坯表面纵裂缺陷,系统研发出中间包钢液洁净化技术和结晶器内钢液流动及传热控制技术,提高了中间包内钢液的纯净度,优化了结晶器内钢液的流动和传热状态,铸坯表面纵裂废品率从实施前的加权平均0.60%降至0.08%。无缺陷宽厚板坯生产技术的自主研发与应用不仅创造了国内同规格宽厚板铸机的领先技术水平,并达到了国际宽厚板铸机生产技术水平的领先行列。应用推广情况:应用推广情况:项目形成发明专利6项,专有技术9项,发表论文4篇,截止2015年,共创效2.01亿元。全部研究成果均已在鲅鱼圈炼钢部宽厚板铸机上得以应用;部分研究成果自2013年已推广应用于鲅鱼圈炼钢部1450板坯连铸机,“新型气幕中包防絮流上水口”等拥有自主知识产权的专利技术自2013年在鞍钢本部炼钢总厂三分厂和四分厂的板坯连铸机上均已推广应用。该项目全部研究成果完全可以在其它同类钢铁企业炼钢系统推广使用。经济、社会效益:系统应用宽厚板铸机无缺陷板坯生产技术,已实现了无缺陷宽厚板铸坯的稳定化生产,项目效益达2.01亿元。使宽厚板铸机实现了高效稳定生产无缺陷铸坯,大量应用于国民经济建设的重点工程和出口用于国外重大工程,显著提升了鞍钢高品质宽厚板产品在国内外市场的竞争力,极具推广应用价值。
[成果] 1700440329 浙江
TG3 应用技术 金属铸、锻加工 公布年份:2017
成果简介:产品采用新型防水透气塞结构和超声波密封工艺,防水、散热效果好;设计了多排插针同时折弯冲压模具,简化生产工艺;插针端面凸起结构,保证连接的稳定性。产品具有性能可靠、使用寿命长、生产效率高等特点,获得实用新型专利3项,技术处于国内领先水平。
[成果] 1700510501 河南
TF1 应用技术 金属铸、锻加工 公布年份:2017
成果简介:超硬材料制品的品质成为制约中国机械加工技术的关键课题之一。超硬材料制品粘接剂用金属粉末经历了钴粉、其他单质金属粉、混合金属粉、预合金粉的发展历程。预合金粉将所需多组元预先合金化处理,实现原子级的均匀混合,可大幅提高制品的锋利度和使用寿命,改善综合使用性能。胎体粉末的预合金技术成为超硬材料制品产业发展的必然趋势。雾化预合金粉末由于具有诸多优点在行业内逐步得到推广应用,尤其是近3年来,其消费量迅速增加,呈阶跃式递增状态。但是国内预合金粉的品质与国外高端产品相比还有显著差距,突出表现为成分稳定性差、氧含量高、粒度控制不严格等问题,严重影响了国产高端制品的发展。破解雾化制粉关键技术及装备难题,对雾化金属预合金粉进行升级换代,成为中国超硬材料制品发展提升的关键突破口。该项目通过匹配性实验,针对不同制品的工作特点和应用需求,设计出优化的预合金粉配方,形成系列化新产品。在熔炼合金化工序,采用分级精炼、吹氩气造渣提纯、针对性设计的过滤器和耐火材料等技术手段,提高合金熔体纯度和合金化程度。综合采用高压水雾化技术和水气联合雾化技术,通过自主研发水气雾化喷嘴模块及配套工艺,进行高性能预合金粉的制造。在后处理工序,采用低温还原和对辊破碎方法,解决产品氧含量、粒度分布、流动性、冷压成型性等综合性能的协调问题。最终使雾化预合金粉各项性能显著提升,产品指标达到国内领先水平。项目获授权发明专利2项,实用新型专利7项,发表学术论文4篇,其中JCR 2区以上2篇,形成了具有自主知识产权的预合金粉制造技术及应用方案。主要创新点包括:采用高温高温分级精炼造渣提纯工艺和针对性设计的过滤装置及辅助材料,改善合金的纯度和合金化程度,在同行中首次被使用;自主研发水气雾化喷嘴模块及配套工艺,形成自有保密技术;在后处理工艺中引入对辊破碎技术,可控调整预合金粉的加工性能。成果经专家会议鉴定为国际先进水平,荣获2017年许昌市科学技术进步一等奖,得到同行的高度认可。项目技术在河南黄河旋风股份有限公司实施工业化和市场推广,实现了河南黄河旋风股份有限公司预合金粉的技术升级和产品结构调整。2014年-2016年,项目累计新增销售额65070.18万元,累计新增利润17690.96万元。产品在超硬材料制品行业广泛应用,对超硬材料制品锋利度和使用寿命的改善明显,畅销国内外超硬材料制品行业,具有广泛的行业知名度。项目的完成为中国超硬材料产业的发展进步做出了有力贡献。
[成果] 1700440332 浙江
TG3 应用技术 金属铸、锻加工 公布年份:2017
成果简介:产品自主设计了插针冲压模具、连带插针结构、定位卡条装置等,保证产品精度,提高生产效率;针体两侧设有呈倒刺状的卡接部,使插针与塑件连接更牢靠。产品具有性能可靠、生产效率高、使用寿命长等特点,已获得实用新型专利2项,技术处于国内领先水平。
[成果] 1700530180 重庆
TF7 应用技术 金属铸、锻加工 公布年份:2017
成果简介:板坯连铸在生产中,为了满足生产不同宽度规格的需要,结晶器宽度必须随着板坯的宽度而调整。传统调宽方法是停机、更换断面、再重新开浇,每台连铸机因更换断面每年要停机数百次,影响铸机生产效率并造成大量的铸余及耐材损失。随着企业对提高劳动生产率与降本增效的迫切追求,结晶器在线热调宽技术越来越受到钢铁企业的青睐。该技术避免了更换结晶器、二次开浇带来的原材料和时间损失,提高了设备利用率、金属收得率,减少了生产消耗,降低了生产成本,是行业高度关注的连铸核心技术。结晶器进行热调宽时,带钢水条件下移动窄边改变铸坯宽度规格,过量的挤压会产生裂纹等缺陷,过大的气隙影响坯壳的凝固与均匀性,严重时引起漏钢,技术难度高,风险大。该技术一直被奥钢联、新日铁、达涅利等国外一流工程公司长期垄断,严重制约了中国连铸工艺及控制技术的发展和中国工程技术公司在连铸领域的国际市场竞争力。项目完成单位组建研发团队开展攻关,成功研发了一套以“基于包络线的结晶器在线热调宽工艺模型”为核心的多专业集成的在线热调宽关键技术,经受了生产实践的长期检验。主要创新成果包括:基于包络线的结晶器在线热调宽工艺模型:研究了坯壳变形及气隙产生机理,创建了调宽速度轨迹及加速度控制方程。通过预先生成楔形坯包络线轨迹,结合运动合成原理,控制窄边沿包络线切线方向运动,从而有效降低铸坯变形及气隙,为实现快速、安全、稳定、灵活的热调宽技术奠定了理论基础。高精度调宽传动机构及动态自锁技术:以高精度滚珠丝杠与大传动比蜗轮蜗杆组合,前者保证轴向传动精度,后者实现机械自锁,并隔离高速轴侧传动间隙,解决了传统机构重复精度差及锥度漂移的问题。结晶器宽面动态软夹紧技术:提出了宽面软夹紧方法,消除了丝杆弹性恢复对锥度控制的负面影响,有效解决了长期困扰钢厂的窄边锥度漂移问题,保证了热调宽作业安全性,有效降低了调宽过程中结晶器铜板磨损。项目成果共获得专利4项,其中发明专利授权2项;发表论文2篇。项目成果已成功应用到宝钢八钢、宝钢湛江、沙钢、伊朗连铸设计等国内外工程项目。近三年为完成单位新增销售总额6.3亿元,增收节支总额7159万元。单侧调宽速度达60mm/min,调宽/调锥精度±0.2mm。项目整体技术达到国际先进水平,其中基于包络线模型的板坯连铸结晶器工艺控制技术居于国际领先水平,进一步推动了中国连铸工艺及控制技术的发展。
[成果] 1700530035 河北
TG2 应用技术 金属铸、锻加工 公布年份:2017
成果简介:该项目属于钢铁冶炼技术领域,涉及高炉冶炼、铸造、机械设计、计算机技术等多方面。该项目的关键技术内容、创造性和先进性主要体现在以下几个方面:开发了具有自主知识产权的消失模工艺铸铁冷却壁自动化生产线。采用消失模铸造工艺,运用生产线的运行模式,建立了年产30000吨铸铁冷却壁生产线。该生产线能够实现自动/手动运行,物流通畅,节能环保,提高了劳动效率,减轻了工人劳动强度。采用消失模生产线生产的冷却壁质量稳定可靠,满足使用要求。研发了消失模工艺铸铁冷却壁生产系统的相关配套工艺技术。包括冷却壁白模数控切割成型设备、冷却壁镶砖槽数控开槽设备、铁水喂丝球化处理工艺、适用于消失模工艺的组管技术、白模烘干设备、消失模涂料的配置工艺及施涂设备、型砂的冷却及输送技术、深孔铸造成型技术等。建立了完善的冷却壁热态试验模拟平台系统。试验系统包括:热态试验炉、供热系统、供水系统、数据采集及记录系统。该试验系统采用智能数字巡检仪来记录热电偶、电磁流量计等传感器的数据信息,可实现秒级的自动连续信息采集,结果准确可靠。利用数值模拟和热态实验的方法系统评估了消失模铸铁冷却壁设计参数与工况参数对冷却壁传热性能的影响规律。分别对消失模铸铁冷却壁在不同喷涂方式和有无渣皮条件下的温度分布特征进行了研究,同时模拟高炉实际工况系统分析了炉内温度及冷却系统参数对冷却壁温度分布的影响,为冷却壁的安全长寿应用奠定了科学基础。利用消失模工艺研制了适用于高炉冷却系统的新型铸铁冷却壁。通过系统的数值模拟分析、热态试验研究了消失模铸铁冷却壁的各项参数,研究分析了消失模铸铁冷却壁结构优化参数的选取,并利用增大冷却比表面积的思路开发了椭圆形水管冷却壁,进一步研制了椭圆管形铸铁冷却壁并进行热态试验,新型铸铁冷却壁具有显著的优势。该项目申请专利5件,授权发明专利2件,授权实用新型专利3件;制定国家标准2项,地方标准1项;发表论文32篇,其中SCI/EI论文6篇,该技术成果已在中钢设备有限公司、唐山新宝泰钢铁有限公司、河北普阳钢铁有限公司、辛集市澳森钢铁有限公司、印尼古龙拉嘉帕斯钢铁公司、越南和发钢铁公司、安钢集团永通球墨铸铁管有限公司等国内外10余家企业推广和运用,给钢铁企业带来巨大的经济效益。该技术成果得到行业一致认可和好评。
[成果] 1700530078 山东
TF1 应用技术 金属铸、锻加工 公布年份:2017
成果简介:该项目属于新材料领域,相关研究得到了国家973计划和国家科技支撑计划的资助。粉末冶金技术可自由组装材料结构从而精确调控材料性能,同时实现近净成形,已成为材料先进制备与加工技术的重要发展方向。粉末冶金制品已在汽车、机械、电子、军工等领域获得广泛应用。该项目针对汽车工业和高端装备制造业对高性能铁基粉末冶金材料的迫切需要,选择了通用性好、应用面广和附加值高的高压缩性铁粉、预合金专用粉、软磁材料粉等原料粉末和高密度模压成形技术为对象,开展关键技术攻关,取得如下创新:自主开发了高压缩性水雾化铁粉的工业化生产成套技术,为中国发展高性能钢铁粉末冶金制品奠定了基础。建立了工艺介质和杂质元素的综合作用理论,构建了水雾化铁粉压缩性与杂质元素之间的定量关系模型;突破了杂质元素分步脱除、高效雾化和二步还原等产业化关键技术,将铁粉压缩性从6. 90-7.06g/cm<'3>提高到7.20g/cm<'3>以上,达到国外先进产品的性能指标。开发了具有烧结硬化特性的含Cr预合金粉和发动机气门阀座专用粉。系统研究了Ni、Mo、Cu、Cr等合金元素的协同作用规律,通过优化合金成分、合金元素添加形态和方式有效解决了材料性能与粉末工艺性能之间的矛盾。使用烧结硬化粉末可将烧结和热处理在烧结炉中一次完成,减少能耗约40%。发明了铁粉表面绝缘连续化处理新方法,建立了高性能铁基软磁复合材料的工业化生产工艺。开发了铁粉表面磷化-硅烷偶联剂包覆的双层复合绝缘处理工艺和关键装备,保证了表面包覆的完整性、均匀性和绝缘性。产品的磁导率、磁损耗等关键性能均优于国际同类产品的先进指标。开辟了一条采用普通模压成形与烧结设备低成本制备高密度低合金粉末冶金制品的新途径。基于粉体填充规律和流变塑变特征,综合利用粉体粒度组成调控、粉末软化和粒间润滑等技术,使压坯密度达到7.6g/cm<'3>以上,烧结热处理后硬度达到HRC50-55,抗拉强度≥1050MPa,产品密度、性能和生产效率均优于国际著名公司同类产品和技术。该项目新建和改造生产线10条,产品已在东睦新材料等70多个单位应用,并已出口。2015年,中国生产的粉末冶金制品中汽车零部件的比例已上升到50.4%,其中,高性能高密度结构零件达到30%以上。该项目授权专利26项(其中发明专利11项),发表论文20篇,出版著作1部,修订国家标准3项。近三年实现产值13.13亿元,利税2.1亿元,出口创汇0.56亿元。间接经济效益约110亿元,并取得了显著的节能减排效果。
[成果] 1700600253 湖北
TG2 应用技术 金属铸、锻加工 公布年份:2017
成果简介:整体铸造成形是航空航天、汽车等领域关键零部件制造的发展趋势。随着高性能化、轻量化要求的不断提高,零部件结构越来越复杂,传统模具制造工艺难以甚至无法整体制造出其铸造成形所需的型(芯),导致整体铸造无法实现。为此,该项目将激光选区烧结(Selective Laser Sintering,SLS)增材制造与整体铸造相结合,创建了高性能复杂零件的增材/铸造复合整体成形新工艺。通过采用SLS整体成形复杂熔模、砂型(芯)和陶瓷芯,并结合数值模拟调控整体铸造工艺,实现高性能复杂零件的整体铸造。该新工艺面临的主要技术难题是:同时满足SLS和铸造用熔模、砂型(芯)和陶瓷芯的材料难制备;SLS成形大尺寸熔模、砂型(芯)和陶瓷芯时精度与强度难保证;复杂零件铸造成形缺陷难控制。 在十余项国家和国际课题资助下,项目组经过十多年产学研攻关,解决了上述难题,建立了高性能复杂零件的增材/铸造复合整体成形成套技术。主要创新如下: 研发出以聚苯乙烯、宝珠砂、氧化铝为基体的新型熔模、覆膜砂和陶瓷芯粉末材料,同时满足了SLS成形和铸造工艺要求,为解决中国大尺寸复杂整体铸型(芯)的制造工艺瓶颈奠定了材料基础。 研制出大尺寸复杂零件四激光头SLS成形工艺,通过多激光头协同均衡扫描粉末烧结、自适应预热模糊控制,以及零件受控降温等创新方法,解决了大尺寸复杂件成形效率低、翘曲变形大、强度差的难题。 研发出复杂零件铸造充型凝固过程模拟仿真的工艺分析系统,通过对铸件缩孔缩松等缺陷的准确定量预测,建立了以缺陷定量预测数据为准则的优化策略与浇冒口工艺调控方法。 基于上述创新成果,获发明专利授权5项、软件著作权3项;发表论文83篇(SCI收录67篇);出版专著教材6部;建立了14项整体铸造工艺规范和4项质量标准。中国机械工程联合会和中国机械工程学会联合组织的专家鉴定认为成果“总体技术达到国际先进水平,部分指标国际领先”。 用户达千余家,出口美国、俄罗斯、新加坡、巴西、马来西亚等国,仅10家用户统计,新增产值4.3亿余元。实现了航空航天、汽车等领域高性能复杂零件的快速整体成形,效果显著:成功用于多套型号航空发动机和飞机机体超过20种钛合金铸件的精密铸造,在中国首次整体铸造出外围尺寸1.2m的钛合金机匣;成功用于新一代运载发动机高温合金泵体的整体铸造,为新一代三型火箭和重型大运载发动机研制提供了坚实保证;成功用于汽车六缸发动机缸盖的整体铸造,将其开发周期由5个月左右缩短至20天以内,大幅提升了中国柴油发动机的自主研发能力。
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