高强韧厚壁复杂结构件关键技术

产业领域：战新产业

**方式：**开发

区县：**区

技术领域：先进制造与自动化

预算金额：800万元

技术需求介绍：

以开发高强韧厚壁复杂结构件关键技术为目标，重点突破基于全流程控形控性的高性能复杂结构铝基复合材料铸件的低压铸造技术，完成高强韧厚壁复杂铝基复合材料结构件生产示范线建设。基于以上技术需求，重点解决关键技术难题如下：

1.高强韧铝基复合材料开发

在传统铝合金基础上采用原位自生方式获得纳米级的增强颗粒，制备高强韧铝基复合材料，该材料在保证低成本的同时还需保证良好的充型性能，突破铝基复合材料塑性差、强而不韧、加工难等应用瓶颈，实现铝基复合材料强度、刚度、塑性和疲劳极限的全面提升。解决材料研发中强度与韧性、高性能与成型性、高性能与低成本相矛盾的重大难题。

2.新能源汽车用高强韧厚壁复杂结构件设计及计算

基于高强韧铝基复合材料的开发，通过对不同特征产品结构受力分析和先进铸造技术成形特性的信息提取，采用基于拓扑结构优化的均匀化和变密度互补设计法，建立动、静态载荷分析模型，进行复杂结构件轻量化结构设计；综合分析产品受力情况及铸造充型性，对所设计的结构进行二次优化；以此为基础获得最优高强韧厚壁复杂结构件铸件轻量化结构数据。

3.高强韧厚壁复杂结构件低压铸造组织调控及成型技术研发

基于不同产品对低压铸造件尺寸精度、内部缺陷、微观组织、使役性能、材料性能、功能性等评价需求，采用三坐标测量仪、X射线探伤、金相分析、台架试验等方法，建立规范化的产品评价体系。研究低压铸造工艺参数及其他影响因素对产品组织性能的影响，研究低成本、高强韧、厚壁复杂铝基复合材料结构件的生产方法，形成高强韧铝基复合材料结构件生产标准。

4.高强韧厚壁复杂结构件产业化

研究产业化过程中各工艺参数及其他影响因素对产品质量及合格率的影响，研究低成本、高性能的生产方法，并最终获得产业化生产的工艺参数，形成高强韧厚壁复杂结构件生产线，实现90%合格率的生产要求。