航空航天难变形材料环锻件精确成形成性技术与工程化应用.docx

工程名称主要完成人主要完成单位航空航天难变形材料环锻件精确成形成性技术与工程化应用张华、吴永安、张国栋、杨家典、杨艳慧、谭仲刚、曲敬龙、罗 鸿飞、王攀智等贵州航宇科技开展股份、中国航发商用航空发动机制造 有限责任公司、西北工业大学、中国航发贵州黎阳航空动力有限 公司、北京钢研高纳科技股份推荐单位贵阳市科学技术局推荐等级贵州省科学技术进步奖一、二等奖。工程简介该工程技术针对航空发动机用难变形材料制造机匣、法兰环锻件、封严环等截面复 杂的环锻件成形困难、材料利用率低、产品一致性和稳定性低等问题，公司与西北工业 大学、中国航发商用航空发动机制造有限责任公司、北京钢研高纳科技股份等 国内高校院所和发动机制造龙头企业共同开展了难变形材料环锻件精确成形成性技术 及工程化应用研究，通过对难变形材料薄壁环件精确成形设计技术、难变形材料薄壁环 件组织均匀制造技术、难变形材料薄壁环件低应力成形技术、难变形材料薄壁环件精确 成形制造技术的研究和突破，实现了航空航天难变形材料环锻件精确成形，提高产品一 致性和稳定性、材料利用率，主要技术内容如下：(1)工程基于全流程数字仿真技术，开展全流程数字仿真试验，确定环件锻造轧制曲线和轧制参数，实现环件锻造工艺的高度仿形设计。(2)对材料进行热模拟试验，绘制热加工塑性图，结合碾环轧制特性及环锻件尺 寸特性，设计全流程工序加热温度、变形速度及各工序变形量的最正确匹配，实现锻造工 艺参数的精准设计，从而实现环锻件精确成形，提高了材料利用率10%-60%o(3)通过模拟试验和试样缺陷分析，研究不同材料和不同类型环件轧制温度、速 率及变形量对环件产品应力分布及缺陷的影响机制，提出了与不同材料性能匹配的立式 轧制+胀形成形制坯技术、胀形成形+径-轴双向联合轧制等创新工艺技术，解决了异形 薄壁环件成形过程变形抗力大、填料不充分等问题。(4)针对设备能力缺乏和工艺条件与设计工艺高程度仿形及高精密成形不匹配的 问题，通过工艺及设备改进和模具设计，提高设备进给速度和加热温度的稳定性，满足 环件产品成形要求，通过测量和控制主馄、芯馄、锥提、抱馄、环件的运动规律及其相 互间的匹配关系，满足轧制曲线的要求，实现航空航天发动机环锻件精确成形成性。该工程的实施过程中通过技术研究，实现了难变形材料薄壁环件的精确轧制。形成 了创造专利技术10项，为实现该技术进行了工装、设备等结构的设计及改造，形成了 实用新型专利技术3项。培养高级工程师3名、中级工程师2名、技术骨干10余名。通过该技术的研究及工程化应用，实现了各种不同类型难变形材料异形环件的精确 成型，产品晶粒及应力分布均匀，并提高了材料利用率。产品性能满足GEA公司、赛 峰SAFRAN公司、贝克休斯公司等国际先进航空发动机制造商的要求，并成功应用于 前述各公司及普惠P&W、英国RR等公司航空发动机的生产。在长江系列、波音 737MAX等20多个型号航空发动机获得应用。该工程技术自转化应用以来，截止2021年该技术产品累计实现了销售收入 77337.22万元,利润21767.34万元，税收3055.59万元,该工程通过突破航空航天核心零部件锻造成形的关键技术，融入国际先进航空发动 机产业链和我国大飞机产业供应链，属于国家战略性新兴产业，根据国民经济和社会 开展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要和中国锻造行业"十四±l"开展纲 要，该工程技术符合国家"航空装备制造业"和"锻造_L艺在航空、航天等领域的应 用”的开展战略，具有显著的社会效益和经济效益。主要知识产权和标准规范等目录知识产 权（标 准）类 别知识产权（标 准）具体名称国家 （地 区）授权号（标 准编号）授权（标准发布） 日期证书编 号（标 准批准 发布部 门）权利人 （标准 起草单 位）创造人（标 准起草人）创造 专利 （标准） 有效 状态创造专 利0Crl7Nil2Mo2 不锈钢薄壁环件 的辗轧成形方法中国ZL. X2012-8-15国家知 识产权 局贵州航 宇科技 开展股 份有限 公司卢漫宇、雷 镇威、陈学 洪、杨家典、 张园园有效创造专 利0Crl2不锈钢薄 壁环件的辗轧成 形方法中国ZL. 42012-12-28国家知 识产权 局贵州航 宇科技 开展股 份有限 公司吴永安、宋 捷、刘小刚、 项春花、张 建军有效创造专 利2A70铝合金薄 壁环件的辗轧成 形方法中国ZL. 92012-07-25国家知 识产权 局贵州航 宇科技 开展股 份有限 公司吴永安、卢 漫宇、宋捷、 项春花、雷 镇威、刘小 刚有效创造专 利5CrNiMo钢薄壁 环件的辗轧成形 方法中国ZL. 22012-09-05国家知 识产权 局贵州航 宇科技 开展股 份有限吴永安、卢 漫宇、杨家 典、刘朝辉、有效公司罗鸿飞、杨良会 J创造专 利双相不锈钢复杂 异形截面环形件 的辗轧成形方法中国ZL. 92014-12-17国家知 识产权 局贵州航 宇科技 开展股 份有限 公司宋捷、谢撰 业、项春花、 何涛、吴永 安、杨祖建、 张家俊、叶 小军 J有效创造专 利15CrMo钢薄壁 环件的辗轧成形 方法中国ZL. 52012-10-03国家知 识产权 局贵州航 宇科技 开展股 份有限 公司雷镇威、吴 永安、宋捷、 陈学洪、张 胜利、陆远贵 J有效创造专 利TC11钛合金薄 壁环件的辗轧成 形方法中国ZL. 12012-09-05国家知 识产权 局贵州航 宇科技 开展股 份有限 公司吴永安、宋 捷、袁洪虎、 廖荣尧、张 胜利有效创造专 利TC25钛合金薄 壁环件的辗轧成 形方法中国ZL. 12012-11-28国家知 识产权 局贵州航 宇科技 开展股 份有限 公司吴永安、项 春花、刘小 刚、袁洪虎、 黄攀 J有效创造专 利GH4169高温合 金复杂异形截面 环形件的辗轧成 形方法中国ZL. 72014-10-22国家知 识产权 局贵州航 宇科技 开展股 份有限 公司吴永安、罗 鸿飞、孙传 华、杨家典、 张建军、张 胜利、安世 豪有效创造专 利一种复杂薄壁钛 合金异形环件锻 造成形方法中国ZL. 12016-06-08国家知 识产权 局贵州航 宇科技 开展股 份有限 公司吴永安、罗 鸿飞、张华、 谢撰业、范 黔伟、张建有效军、张胜利