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项目推介 | 固态沉积增材造作项目

文章起源:新宝GG工厂  |  颁布功夫:2025-06-23  


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*本栏目为【新宝GG工厂】原创内容,如转载请表明出处。

01

项目介绍

(一)项目简介

该项目依附科研院所专家团队研发,旨在解决高端设备造作中高机能金属构件(如大尺寸衔接环、异种金属过渡接头)的造备难题。传统变形加工工艺周期长、资料利用率低,溶解增材造作存在凝固缺点(如气孔、裂纹),而本项目创新性地选取摩擦挤压沉积(AFED)固态增材技术。该技术基于搅拌摩擦焊原理发展而来,通过高快搅拌摩擦将金属原资料(如棒材、丝材或碎屑)软化至“牙膏状”状态,再逐层沉积成形,无需溶解资料,从而预防缺点、提升机能(构件机能优于锻件)。项目聚焦新资料领域,尤其针对铝-钢异质金属构件,利用于航空航天、轨路交通、海洋工程和能源设备等高端造作领域,指标实现高机能构件的低成本、急剧增材造作与建复,推动国产化代替和产业升级。

(二)主题技术

摩擦挤压沉积技术:选取搅拌摩擦超塑性流变道理,在高快/中低温前提下实现低抗力金属流变(沉积压力低至10MPa),预防高温冷却导致的机能降落。技术通过自主研发设备将金属原资料软化后挤出沉积,形成致密变形组织,力学机能和委顿强杜着于传统锻件。例如,7075铝合金构件屈服强度达510MPa、延长率7%,远高于轧造厚板(屈服强度372MPa)。

差快搅拌摩擦沉积技术:发现差快搅拌摩擦沉积专利技术,支持一机四职能(搅拌摩擦沉积、软接触增材、差快搅拌摩擦沉积、差快软接触增材),分辨率高、打印快率快,克服了美国同类技术(如MELD)的下压力大、效能低等问题。

钢-铝界面韧化技术:针对钢-铝异质构件界面脆性难题,创新选取“纳米剪切部门化诱导非晶合金化”道理,通过AFED增材实现界面非晶化,大幅提升结合强度(拉脱强度>320MPa,是进口爆炸焊接头2倍)和热不变性(达500℃)。解决了舰船、LNG船等领域的进口依赖问题。

高强资料增材工艺:针对高强铝合金(如7075)和铝基复合伙料(如SiCp/2009Al),优化沉积工艺平衡细晶强化与沉淀强化,预防晶粒异常长大。铝基复材构件强度>660MPa,为全球最高增材铝基复材机能。

(三)市场利用远景

项目聚焦高端造作领域,市场潜力巨大,增长动力强劲:

航空航天领域:用于大尺寸运载火箭衔接环、战机桁架等构件急剧造作,满足轻量化、高强度需要。美国猎户座载人飞船窗框已利用同类技术。

船舶与轨路交通:钢-铝过渡接头用于舰船、LNG船、轨路车辆,解决深冷系统(天然气汽化器)和石化设备的进口依赖。单船舶造作业市场规?纱锇僖诩侗。

能源与建复领域:金属涂层增长(如耐磨抗侵蚀涂层)和零部件建复(如直升机齿轮箱),支持现场或野表急剧维建。

绿色造作:利用金属碎屑为原料实现再造作,低碳环保,合用于循环经济。

市场增长潜力:全球搅拌摩擦增材设备市场稳步增长,中国造船业蓬勃发展驱动铝钢构件需要(年复合增长率预计超20%)。细分领域如金属建复和涂层市场规模达几十亿,且随着高端设备轻量化趋向(如新能源汽车和航天器),2026年整体市场规模有望突破百亿。对标美国MELD公司(已贸易化),技术已验证贸易化可行性。

02

产业化进展

  • 该项目处于工程样机阶段

产品研发与进展:实现3代摩擦挤压沉积设备研造(蕴含世界首台AFED道理样机和差快设备),实现设备国产化。成功造备过渡环缩比样件、高强铝合金构件(如7075)和钢-铝异质构件,机能指标优于国际竞品。

知识产权布局:已提交16项发现专利申请(3项授权),覆盖设备、工艺和原资料。

产业化规划:进入中试筹备阶段,打算建设1000-2000m?车间,设备投资400-800万元。对标企业蕴含美国MELD和国内航天工程设备公司,但本项目技术差距化优势显著(如界面韧化)。

03

团队介绍

团队主题成员来自有关领域顶级科研院所,主题成员31人,覆盖资料科学、设备研发和产业化领域。团队成员蕴含国度人才打算入选者4人、省部级人才12人,40岁以下科研人怨丶比超60%,博士后3人,技术支持人员5人。颁发SCI论文国际引用数第一,为嫦娥、天和、空间站等国度沉大工程提供万余件铝基复材构件,获央视《中国新闻》专访和“中科院科苑名匠”称号。团队具备齐全研发-验证-产业化能力,合作企业涵盖船舶、航天等高低游单元。

04

项目优势分析

技术壁垒:国内初创AFED固态增材技术,尤其钢-铝界面韧化(强度>320MPa)添补国内空缺。机能优势:构件致密无缺点(优于锻件)、沉积快率高(10-40kg/h)、支持多资料(铝合金、镁合金、钛合金等)。

成本与效能优势:原资料成本低(可用碎屑)、设备守护单一、能耗仅为溶解增材的1/5。预计产品价值低于进口竞品(如爆炸焊接头),且出产效能高(缩短造作周期50%以上)。

场景适配:覆盖增材造作、建复、涂层增长等多场景,支持定造化(如专用模具和原资料)。

工业验证:样件通过机能测试,获船舶、航天领域潜在用户认可。技术可扩大至新领域(如新能源汽车),贸易模型已验证(毛利率高)。

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合作需要

合作模式:优先选择技术融资(出让10-20%股份)、合作研发或技术作价入股。支持技术许可(自行转化为主),提供工艺优化、设备迭代和市场推广领导,具体细节可面议。

指标:通过合作,2-3年内实现量产,覆盖国内高端设备市场,并索求保险付费、定造服务等多元贸易模式。合作企业将成为产业化平台,承接后续技术迭代。

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    (文字:新宝GG工厂 产业推进中心    编纂:卢晔    审核:娄雪松

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