今年7月,張海鷗團隊歷時十余年研發(fā)的金屬3D打印“微鑄鍛”技術(shù)相繼成功應(yīng)用于大型泵噴推進器槳葉、新型高爐風(fēng)口等大型復(fù)雜零件及高端材料制造中,充分證明了金屬3D打印“微鑄鍛”這一原創(chuàng)短流程綠色制造技術(shù)的巨大市場潛力和廣泛應(yīng)用前景。
《烏勒斯報告》(《Wholers Report》)是這樣評價的,“張海鷗團隊首創(chuàng)電弧熔積與原位熱軋(鑄鍛銑)同步制造技術(shù),不同于國際同行團隊的電弧熔積的分步制造技術(shù)。張海鷗團隊利用鑄鍛銑工藝,獲等軸細(xì)晶,成功制造出性能超過鍛件的發(fā)動機零件?!?/p>
金屬3D打印“微鑄鍛”技術(shù)一次性制造成功大型泵噴推進器槳葉,該槳葉選用不銹鋼316L原材料,成型尺寸達(dá)到直徑0.6米、高度1米,總重量160千克,破解了在復(fù)雜曲面構(gòu)建上同時進行打印增材、等材變形與銑削減材在同一裝備上集成制造的“卡脖難題”。泵噴推進器主要應(yīng)用于潛艇軍事、船舶重工等領(lǐng)域,是船舶航行的重要動力裝置。通過金屬3D打印“微鑄鍛”技術(shù)制造成功的大型泵噴推進器槳葉通過驗收與測試,制造周期相比傳統(tǒng)方式縮短了2/3,構(gòu)件的力學(xué)性能得到了大幅度提升,制造精度差由以前的0.5mm提高到0.1mm,沒有檢測到鑄造缺陷如氣孔、裂紋等。
據(jù)了解,金屬3D打印“微鑄鍛”技術(shù)還有效應(yīng)用在了其他領(lǐng)域。近日,中國寶武武鋼集團有限公司就成功應(yīng)用該技術(shù),用于高爐風(fēng)口制造。經(jīng)檢驗,該新型高爐風(fēng)口耐磨性大幅提高,抗熱震性能遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)等離子噴涂工藝,風(fēng)口使用壽命較傳統(tǒng)方法提高5倍以上,產(chǎn)生了重大經(jīng)濟效益。武鋼副總經(jīng)理、原煉鐵廠廠長陸隆文表示,因為新型梯度功能復(fù)合材料“高爐風(fēng)口”的使用壽命長,大大減少了停爐更換風(fēng)口的時間,有效提高了設(shè)備利用率和生產(chǎn)效率,經(jīng)濟效益顯著。經(jīng)初步估算,使用壽命較傳統(tǒng)產(chǎn)品提高5倍以上,節(jié)約的風(fēng)口購置成本及更換導(dǎo)致的停爐效益共計約3027萬元。
張海鷗教授帶領(lǐng)團隊用14年的時間,破解了困擾金屬3D打印的世界級技術(shù)難題,實現(xiàn)了我國首超西方的微型邊鑄邊鍛的顛覆性原始創(chuàng)新。張教授表示,金屬3D打印“微鑄鍛”不僅實現(xiàn)了綠色高效的短制造流程,還顯著提高了材料的疲勞壽命和可靠性,為船舶航行提供更為強勁、穩(wěn)定的“中國動力”。
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