虽然拿到了项目,但这是杨锐团队第一次开展粉末冶金部件研究。“文献上只见大致轮廓和最终结果,对症结 技术和工艺进程 只字不提,研制难度可想而知。” “该项目名义上研究周期是五年,但用户需要尽快开展一系列试验,而手上无试验件可用,正‘等米下锅’,因此沟通时对进度要求很紧。” 杨锐表示 ,氢泵涡轮属于闭合空腔结构,内部无法进行机加工,对成形后的尺寸精度要求很高,而粉末致密化时体积收缩高达30%,控制庞杂 形状轮廓尺寸的难度极大。“这是项目遇到的最大技术障碍,如果完全依靠一轮一轮重复 实验优化尺寸,成本极高,且时间上不允许。” 其时 ,杨锐正作为首席科学家承担资料 计算设计的一个“973计划”项目,团队在资料 计算模拟方面有较好积累。 在着手部件成形试验之前,徐磊开展了大量 的模拟计算,有效减少了必须 的实验验证轮次,使大幅度压缩研制周期成为可能。 涡轮的空腔是靠放置内部型芯实现的,若采取 硬质型芯,虽然有利于高温成形时控制尺寸,但冷却时易将部件内部结构撑裂。 若采取 软质型芯,虽然可避免裂纹,但尺寸控制难上加难。 由于杨锐团队掌握了计算模拟成形进程 的症结 技术,他们对尺寸控制的能力显著增强。 于是,杨锐团队采取 了软质型芯规划,胜利 解决了尺寸精度与成形开裂的矛盾。 此外,涡轮去除型芯需要采取 选择性腐化 技术,金属所腐化 科学与技术有深厚的积淀,团队很快就解决了这个难题,并在研究员董俊华等人的赞助 下优化了规划,缩短了部件制造周期。
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