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格隆匯5月7日丨中超控股(002471.SZ)公布，近日，公司控股孫公司江蘇中超航宇精鑄科技有限公司(“江蘇精鑄”)收到美國(guó)專利商標(biāo)局頒發(fā)的發(fā)明專利證書，發(fā)明名稱：METHOD FOR COLLECTING PARAMETERS FOR CASTING SOLIDIFICATION SIMULATION AND GRIDDED DESIGN METHOD FOR POURING AND RISER SYSTEM(鑄件凝固模擬用參數(shù)采集方法及澆冒系統(tǒng)網(wǎng)格化設(shè)計(jì)方法)。
發(fā)展先進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)成為我國(guó)航空工業(yè)最為迫切的需求之一。新一代高推重比航空發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求非?？量蹋蟠罅坎捎酶呓Y(jié)構(gòu)效率的整體化、輕量化、空心薄壁化和精密化等復(fù)雜結(jié)構(gòu)。這促使高溫合金熔模鑄件向大型復(fù)雜薄壁方向發(fā)展，大型復(fù)雜薄壁高溫合金鑄件整體熔模鑄造技術(shù)是先進(jìn)航空裝備邁向輕量化、精確化、長(zhǎng)壽命發(fā)展的重要技術(shù)基礎(chǔ)。傳統(tǒng)半經(jīng)驗(yàn)式的澆冒系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法在小型簡(jiǎn)單厚壁高溫合金鑄件研制方面取得了巨大的成功，然而，由小型簡(jiǎn)單厚壁鑄件到大型復(fù)雜薄壁鑄件轉(zhuǎn)變時(shí)，雖然內(nèi)在缺陷形成機(jī)制與尺寸演化規(guī)律上沒(méi)有差異，但是從缺陷和尺寸宏觀表現(xiàn)上已經(jīng)發(fā)生了質(zhì)的變化，出現(xiàn)了“尺寸效應(yīng)”，即缺陷形成與尺寸變化規(guī)律復(fù)雜性增加維數(shù)大于鑄件本身尺寸維度的增加；尺寸變化也非材料本體收縮系數(shù)的簡(jiǎn)單等效放大。鑄件的“尺寸效應(yīng)”及其伴隨鑄件結(jié)構(gòu)復(fù)雜性出現(xiàn)的“結(jié)構(gòu)效應(yīng)”，造成大型復(fù)雜薄壁高溫合金鑄件充型與凝固時(shí)局部?jī)?nèi)應(yīng)力非常大，往往產(chǎn)生疏松縮孔、變形和尺寸超差三大鑄造缺陷，因此，該類鑄件澆冒系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法成為制約航空航天重大裝備用大型復(fù)雜薄壁高溫合金鑄件研制的關(guān)鍵問(wèn)題之一。
本發(fā)明結(jié)合高溫合金熱物性計(jì)算與實(shí)驗(yàn)測(cè)試獲熱物理性能參數(shù)，克服了以往經(jīng)驗(yàn)式設(shè)置模擬邊界條件，確保了鑄件充型與凝固模擬結(jié)果的可靠性。采用隨形設(shè)計(jì)的思路，將大型鑄件結(jié)構(gòu)進(jìn)行模塊劃分，網(wǎng)格化復(fù)雜結(jié)構(gòu)，壓頭避高就低，基于凝固過(guò)程模擬確定補(bǔ)縮距離的同時(shí)，充分考慮網(wǎng)格間的交互作用，在此基礎(chǔ)上，借助鑄造有限元模擬反復(fù)迭代，最小化縮孔縮松缺陷的同時(shí)也提高了鑄件的尺寸精度，此外，大幅減少了大型復(fù)雜薄壁鑄件合格品的研制成本和縮短了研發(fā)周期，這些優(yōu)點(diǎn)是現(xiàn)有半經(jīng)驗(yàn)式澆冒系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法所無(wú)法比擬的。
該專利技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于某航空發(fā)動(dòng)機(jī)高溫合金大型復(fù)雜薄壁機(jī)匣鑄件和某航天異形薄壁高溫合金鑄件。
發(fā)明專利的取得短期內(nèi)不會(huì)對(duì)公司及相關(guān)孫公司生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)產(chǎn)生重大影響，但有利于豐富公司先進(jìn)技術(shù)儲(chǔ)備，提高江蘇精鑄的科技成果轉(zhuǎn)化能力及在航空航天精密鑄件制造上的水平，進(jìn)一步提升公司的核心競(jìng)爭(zhēng)力。
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