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鎂合金是作為一種輕質(zhì)金屬結(jié)構(gòu)材料，具有密度低、比強(qiáng)度和比剛度高、阻尼性能好、電磁屏蔽效果好、鑄造性能優(yōu)良和加工性能好的優(yōu)點(diǎn)，獲得了廣泛的應(yīng)用前景。在鎂合金產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用過程中，稀土往往作為制備過程中的優(yōu)化劑來改善合金的熔體純凈度、晶粒細(xì)化度及產(chǎn)品外觀質(zhì)量，同時(shí)可大幅度提升合金的強(qiáng)度與延伸率。但是目前普遍使用的稀土鎂合金強(qiáng)度低導(dǎo)熱性能差，限制了其大規(guī)模應(yīng)用。因此，開發(fā)具有高導(dǎo)熱性、高強(qiáng)度的鎂合金對(duì)于擴(kuò)大鎂合金在 5G 通信、3C 器件及汽車產(chǎn)品等需要高散熱領(lǐng)域的應(yīng)用，具有極其重要的意義。 高導(dǎo)熱高強(qiáng)度鎂合金是在一定配比的 Mg-Zn-Zr 系列合金中添加 Nd 稀土金屬，Nd 的添加可以改善合金的熔體純凈度、晶粒細(xì)化度及產(chǎn)品外觀質(zhì)量，并有效析出基體中的 Zn和 Zr 原子，有效提升合金的導(dǎo)熱性能和力學(xué)強(qiáng)度。鎂合金的導(dǎo)熱性能可以通過導(dǎo)熱率來體現(xiàn)，力學(xué)性能可以通過抗拉強(qiáng)度，屈服強(qiáng)度體現(xiàn)。高的導(dǎo)熱性能可以保證合金在散熱器件領(lǐng)域的熱導(dǎo)性能指標(biāo)，使器件可以具有較快的熱量傳輸能力，使設(shè)備內(nèi)部熱量及時(shí)排出;高的力學(xué)強(qiáng)度可以保證合金作為結(jié)構(gòu)件的力學(xué)性能指標(biāo)，使其作為結(jié)構(gòu)件更為可靠。相較于傳統(tǒng)鎂合金，團(tuán)隊(duì)通過添加 Nd 稀土元素可以有效提升鎂合金的導(dǎo)熱性能和力學(xué)強(qiáng)度，Nd 一般分布于晶界，可以弱化鎂合金的織構(gòu)，提升鎂合金各晶粒之間的協(xié)調(diào)能力:而且 Nd 在鎂合金成型過程中可以與 Zn 原子結(jié)合形成熱穩(wěn)定的第二相，促進(jìn)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶提升鎂合金的強(qiáng)度:此外，Nd 元素的添加會(huì)與基體中的 Zn 元素結(jié)合，減弱基體中的晶格畸變，提升鎂合金的熱導(dǎo)率。

技術(shù)背景： 針對(duì)鎂合金耐熱性低的問題，在JDM2基礎(chǔ)上，利用高熱穩(wěn)定 性的“LPSO+析出相”核心單元+晶界彌散相的復(fù)合強(qiáng)化 ， 發(fā)明 了高溫強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度、抗蠕變、耐磨性優(yōu)良的JDM3合金。 技術(shù)水平：工作溫度首次達(dá)到300 ℃以上（>0.5Tm），抗拉強(qiáng)度保持 300MPa；綜合性能超過AC8A鋁合金。獲發(fā)明專利3項(xiàng)，獲2007年上海市技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)應(yīng)用領(lǐng)域： 航空、航天關(guān)鍵裝備

技術(shù)背景： 通過添加稀土與鈣等表面活性元素，改變表面氧化層的生長(zhǎng)動(dòng) 力學(xué)和化學(xué)組成，在鎂合金表面形成復(fù)合致密氧化膜結(jié)構(gòu)，提 高熔體燃點(diǎn)。發(fā)明的JDZM鎂合金，實(shí)現(xiàn)了鎂合金無保護(hù)熔煉 與生產(chǎn)。 技術(shù)水平：創(chuàng)新的鎂合金燃點(diǎn)測(cè)試、氧化熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)計(jì)算、氧化膜結(jié) 構(gòu)分析等方法以及建立的阻燃鎂合金氧化模型被國(guó)內(nèi)外學(xué)者在 隨后的研究中廣泛借鑒，單篇論文引用次數(shù)超過100次； 實(shí)現(xiàn)鎂合金熔煉、加工無需保護(hù)，阻燃溫度達(dá)935℃； 研究成果獲2003年國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。 應(yīng)用領(lǐng)域：3C產(chǎn)品構(gòu)件 ? 汽車方向盤骨架 ? 汽車變速箱等輕質(zhì)壓鑄件

針對(duì)鎂合金耐熱性低的問題，在JDM2基礎(chǔ)上，利用高熱穩(wěn)定性的“LPSO+析出相”核心單元+晶界彌散相的復(fù)合強(qiáng)化，發(fā)明了高溫強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度、抗蠕變、耐磨性優(yōu)良的JDM3合金。工作溫度首次達(dá)到300℃以上（＞0.5Tm）抗拉強(qiáng)度保持300Mpa；綜合性能超過AC8A鋁合金。

鎂合金是迄今為止在工程中應(yīng)用的最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料。它除了具有低密度、高比剛度和比強(qiáng)度之外，還具有優(yōu)良的阻尼減震性能，高的熱導(dǎo)率，優(yōu)良的電磁屏蔽和機(jī)械加工性能，被譽(yù)為“ 21 世紀(jì)綠色輕質(zhì)結(jié)構(gòu)材料”。目前，鎂合金產(chǎn)品的成型方式主要是鑄造，尤其是以壓鑄件為主導(dǎo)。但因鑄造產(chǎn)品存在難以克服的疏松及縮孔等缺陷，使得鎂合金的應(yīng)用受到限制。而變形鎂合金則具有很大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，具有制造薄壁輕質(zhì)結(jié)構(gòu)件的巨大潛力。如何開發(fā)出高附加值的鎂合金變形型材已成為鎂合金領(lǐng)域的重要發(fā)展方向之一。然而，阻礙變形鎂合金大規(guī)

260mm×160mm×270mm，記憶合金浸在熱水中可使飛輪連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。

項(xiàng)目概況 目前，國(guó)內(nèi)外大量應(yīng)用弧焊機(jī)器人系統(tǒng)從整體上看基本都屬第一代或準(zhǔn)二代焊接機(jī)器人 系統(tǒng)。由于焊接路徑和焊接參數(shù)是根據(jù)實(shí)際作業(yè)條件預(yù)先設(shè)置的，在焊接時(shí)缺少外部信息傳 感和實(shí)時(shí)調(diào)整控制功能，這類弧焊機(jī)器人一般不能應(yīng)對(duì)焊接作業(yè)條件嚴(yán)格的穩(wěn)定性要求，焊 接時(shí)缺乏“柔性”，表現(xiàn)出明顯的缺點(diǎn)。在實(shí)際弧焊過程中，焊接條件是經(jīng)常變化的，如加 工和裝配等誤差會(huì)造成焊縫位置和尺寸的變化，焊接過程中工件受熱及散熱條件改變會(huì)造成 焊道變形和熔透不均。 為克服機(jī)器人焊接過程中各種不確定性因素對(duì)焊接質(zhì)量的影響，提高機(jī)器人作業(yè)智能化 水平和工作的可靠性，要求弧焊機(jī)器人系統(tǒng)不僅能實(shí)現(xiàn)焊接參數(shù)的在線調(diào)整，且能實(shí)現(xiàn)焊縫 的自動(dòng)實(shí)時(shí)跟蹤。已完成鋁鎂硅合金框架弧焊機(jī)器人柔性工作站焊縫智能跟蹤與圖象處理技 術(shù)，使企業(yè)塞拉門設(shè)計(jì)制造的技術(shù)水平達(dá)國(guó)際先進(jìn)水平。 本項(xiàng)目具有國(guó)際先進(jìn)水平，擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。 主要特點(diǎn) 已完成的項(xiàng)目，塞拉門框架的材料為鋁鎂硅合金，材料特殊、框架尺寸較大，焊點(diǎn)多 而短、焊接質(zhì)量要求高，故解決柔性夾具設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)兩面焊接、滿足多系列多規(guī)格門框尺 寸的要求是體現(xiàn)了成果的先進(jìn)性； 鋁鎂硅合金框架弧焊機(jī)器人柔性工作站所包括的柔性夾具、焊縫智能跟蹤與圖象處理 技術(shù)，使企業(yè)塞拉門設(shè)計(jì)制造的技術(shù)水平達(dá)國(guó)際先進(jìn)水平，體現(xiàn)了成果的創(chuàng)造性。 技術(shù)指標(biāo) 國(guó)內(nèi)城市軌道車輛、高速列車的迅猛發(fā)展使得城軌門生產(chǎn)逐年猛增，品種不斷翻新，但 鋁鎂硅合金框架等主要零部件仍為手工焊接。由于手工焊接依賴于工人的技術(shù)水平，效率低， 焊接質(zhì)量欠佳，優(yōu)質(zhì)品率低，是制約我國(guó)城軌門產(chǎn)品升級(jí)的關(guān)鍵技術(shù)。 首選企業(yè)的高精度焊件達(dá)到：焊縫識(shí)別誤差 600×600 像素， ±0.25mm，±0.20mm；焊 槍姿態(tài)誤差，±0.045mm，±0.040mm；其它誤差（包括焊絲變形誤差、工件熱變形誤差、焊 接電流誤差等），±0.030mm，±0.020mm；視覺跟蹤綜合誤差，±0.5mm，±0.35mm。 市場(chǎng)前景 成果實(shí)施后使用單位使用前手工焊接的 1.2 萬件/年，達(dá)到 4 萬件。按人工焊接生產(chǎn)水 平，支出費(fèi)用為 72 萬×3.5=252 萬，機(jī)器人的投入成本 1 年半內(nèi)可收回，且可滿足使用單位 近 3-5 年的發(fā)展需求。 按近幾年使用單位產(chǎn)品產(chǎn)量的增長(zhǎng)速度，2009-2010 年產(chǎn)量可達(dá) 5.5 萬件，2 臺(tái)機(jī)器人 工作站每年可生產(chǎn) 5.68 萬件，完全滿足生產(chǎn)要求。若仍用人工焊接則成本支出為 72 萬 ×4.6=331.2 萬元，而機(jī)器人工作臺(tái)投入費(fèi)用為零。企業(yè)每年可新增產(chǎn)值 4-5 億元，利稅 1.2-1.5 億元。 市場(chǎng)應(yīng)用方面已具備推廣應(yīng)用的基本條件，該成果的完成，不僅可以提升企業(yè)高精度特 材焊件設(shè)計(jì)制造的技術(shù)水平，提高企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力和提升產(chǎn)業(yè)集聚度，使產(chǎn)品達(dá)同行業(yè)國(guó)8 內(nèi)領(lǐng)先或國(guó)際先進(jìn)水平，且可成為企業(yè)現(xiàn)代先進(jìn)制造工藝與裝備工程應(yīng)用的一個(gè)亮點(diǎn)。通過 開發(fā)研制，真正體現(xiàn)了產(chǎn)學(xué)研合作的現(xiàn)代高等教育理念，在高校和企業(yè)中鍛煉出一批機(jī)器人 研制方面、具有實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)的科技人才。

山東索力得焊材股份有限公司始建于1996年，位于山東省肥城市，注冊(cè)資本8000多萬元，是從事焊絲科研開發(fā)和生產(chǎn)銷售的企業(yè)，中國(guó)焊接協(xié)會(huì)副理事長(zhǎng)單位，主導(dǎo)產(chǎn)品“索力得”牌焊絲現(xiàn)有產(chǎn)能近40萬噸。焊絲產(chǎn)品已形成氣保焊絲、埋弧焊絲、氬弧焊絲、耐候鋼焊絲、藥芯焊絲、不銹鋼焊絲六大系列幾百個(gè)品種。焊絲產(chǎn)品易于實(shí)現(xiàn)連續(xù)焊接，尤其適用于機(jī)器人自動(dòng)化、集約化生產(chǎn)，具有成本低、效率高、焊接性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于高速機(jī)車、船舶、工程機(jī)械、壓力容器、煤礦機(jī)械、橋梁建筑、電力設(shè)備等制造行業(yè)的多個(gè)領(lǐng)域，形成了以華東地區(qū)為核心，輻射全國(guó)各大中城市的市場(chǎng)營(yíng)銷網(wǎng)絡(luò)，并出口德國(guó)、英國(guó)、澳大利亞、俄羅斯、巴西、埃及等50多個(gè)國(guó)家和地區(qū)。 公司先后通過了ISO9001 國(guó)際質(zhì)量體系認(rèn)證、ISO14001環(huán)境管理體系認(rèn)證、ISO45001職業(yè)健康安全管理體系認(rèn)證，歐盟CE、DB、TUV認(rèn)證；中國(guó)（CCS）、美國(guó)（ABS）、日本（NK）、德國(guó)（GL）、英國(guó)（LR）、法國(guó) (BV)，加拿大焊接局（CWB)等國(guó)船級(jí)社認(rèn)證。“索力得”商標(biāo)榮獲中國(guó)機(jī)械工業(yè)優(yōu)質(zhì)品牌，榮獲2015年度中國(guó)品牌價(jià)值評(píng)價(jià)信息榜機(jī)械制造類25強(qiáng)，榮獲山東省安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化二級(jí)企業(yè)、第五、六、七、八、九屆 “山東省消費(fèi)者滿意單位”、AAA級(jí)標(biāo)準(zhǔn)化良好行為企業(yè)、省級(jí)文明單位、山東省明星企業(yè)、創(chuàng)新型企業(yè)、守合同重信用企業(yè)、職業(yè)衛(wèi)生基礎(chǔ)建設(shè)示范企業(yè)、中國(guó)焊接協(xié)會(huì)AAA級(jí)信用企業(yè)等榮譽(yù)稱號(hào)。 2007年公司被認(rèn)定為“山東省高新技術(shù)企業(yè)”，2008年成立企業(yè)技術(shù)研發(fā)中心，先后投入2000多萬元加大先進(jìn)設(shè)備配置，購(gòu)置試驗(yàn)、化驗(yàn)、檢驗(yàn)儀器裝備，引進(jìn)高端技術(shù)人才， 2012年被認(rèn)定為“省級(jí)企業(yè)技術(shù)中心”和“一企一技術(shù)”研發(fā)中心。以索力得公司為依托的戰(zhàn)略聯(lián)盟被省科技廳認(rèn)定為山東省焊材產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新戰(zhàn)略示范聯(lián)盟，被山東省人民政府認(rèn)定為第四批省級(jí)企業(yè)實(shí)訓(xùn)基地。公司擁有五項(xiàng)專利，其中三項(xiàng)發(fā)明專利，兩項(xiàng)實(shí)用新型專利。參與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T-19869.2《鋁及鋁合金的焊弧工藝評(píng)定試驗(yàn)》制訂、GB/T3429《焊接用鋼盤條》等多項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的修訂。公司實(shí)施的高性能合金焊絲產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目被列入國(guó)家科技成果轉(zhuǎn)化專項(xiàng)。近幾年技術(shù)中心研究開發(fā)、技術(shù)改造項(xiàng)目成果較多，《儲(chǔ)罐用低溫鋼SLD-60焊接材料》、《礦山機(jī)械用SLD-90高強(qiáng)度焊絲》、《環(huán)保無鍍銅技術(shù)》等8項(xiàng)科技成果通過了山東省科技廳科技成果鑒定，《礦山機(jī)械用SLD-70高強(qiáng)度焊絲》、《重型機(jī)械用700MPa級(jí)低合金高強(qiáng)度焊絲》等12項(xiàng)新產(chǎn)品通過了山東省經(jīng)信委新產(chǎn)品鑒定。其中獲得市級(jí)以上科技進(jìn)步獎(jiǎng)項(xiàng)，專利獎(jiǎng)3項(xiàng)，部分科技創(chuàng)新項(xiàng)目和科技創(chuàng)新成果獲得了國(guó)家、省市財(cái)政專項(xiàng)扶持資金。 索力得公司近幾年不斷加強(qiáng)質(zhì)量管理，使經(jīng)營(yíng)管理和經(jīng)濟(jì)效益得到有效提升，可持續(xù)發(fā)展能力進(jìn)一步增強(qiáng)，2013年度獲得泰安市市長(zhǎng)質(zhì)量獎(jiǎng)提名獎(jiǎng)，2015年5月公司在新三板成功掛牌（832398）。公司始終堅(jiān)持“以人為本，誠(chéng)信經(jīng)營(yíng)，以質(zhì)取勝，互利共贏，科學(xué)發(fā)展，做大做強(qiáng)”的宗旨，索力得全體員工拼搏進(jìn)取，緊緊圍繞焊絲產(chǎn)業(yè)發(fā)展，不斷促進(jìn)產(chǎn)品升級(jí)，增強(qiáng)綜合競(jìng)爭(zhēng)力，打造中國(guó)焊材產(chǎn)業(yè)研發(fā)基地。

鎂合金具有密度小，比強(qiáng)度、比剛度高，綜合力學(xué)性能好，成本低等優(yōu)勢(shì)，現(xiàn)已大量應(yīng)用于汽車及電子等行業(yè)。東南大學(xué)致力于鎂合金耐高溫性能、變形加工及耐腐蝕性能方面的研究，開發(fā)了多種不同系列的新型耐熱、高強(qiáng)高塑和變形鎂合金，以及多種商用鎂合金的表明處理技術(shù)。開發(fā)的堿土和稀土系列耐熱鎂合金在175℃/70MPa下抗蠕變性能均在10-10/s水平，已達(dá)到了世界先進(jìn)水平；通過晶粒細(xì)化等技術(shù)開發(fā)的變形鎂合金力學(xué)性能優(yōu)良，其拉伸抗力>300MPa，延伸率>10%；經(jīng)表面改性后的鎂合金在實(shí)用環(huán)境中的耐腐蝕性能大大提高，達(dá)到防銹鋁的抗腐蝕水平。