本項目隸屬機械制造工藝與設(shè)備領(lǐng)域。激光表面制造代表著最先進的表面制造技術(shù),有望推動表面工程技術(shù)的變革,但面臨著工藝設(shè)計方法無準則、微觀結(jié)構(gòu)不可控和宏觀成形不均勻等共性難題。項目針對激光熔覆、氮化和織構(gòu)三種先進和典型工藝,通過發(fā)展抗開裂工藝設(shè)計準則、革新均勻成形控制方法,形成自主知識產(chǎn)權(quán)的裝備體系。取得了如下創(chuàng)新成果:
(1)陶瓷基復(fù)合涂層激光氮化原位制造技術(shù)。形成了殘余應(yīng)力—強韌參量—斷裂參量的協(xié)同評價技術(shù)與抗開裂工藝設(shè)計方法,通過激光噴嘴等關(guān)鍵元器件研發(fā),發(fā)展了結(jié)構(gòu)均勻、強韌均衡、多道搭界可控三重優(yōu)點的激光氮化加工平臺。
(2)納米增強復(fù)合涂層激光熔覆快速制造技術(shù)。通過界定非晶納米晶原位生成的臨界工藝條件,實現(xiàn)了涂層性能梯度分布及納米、非晶和位錯三重強化機制的統(tǒng)一。突破了涂層均勻化成形控制裝置和加工設(shè)備的集成,攻克了涂層大面積均勻制造難題。
(3)激光表面織構(gòu)設(shè)計和成形控制技術(shù)。通過揭示織構(gòu)形貌、尺寸與摩擦潤滑性能之間的關(guān)聯(lián)機制,形成微觀結(jié)構(gòu)到宏觀性能一體化的主動設(shè)計方法。提出“單脈沖同點間隔多次工藝”織構(gòu)加工技術(shù),實現(xiàn)了織構(gòu)形貌的精確控制,發(fā)展了系列裝備。
項目成果滲透到諸多傳動部件設(shè)計、制造和再制造環(huán)節(jié),推動了我國表面制造與再制造科學(xué)與技術(shù)的進步及循環(huán)經(jīng)濟建設(shè)。授權(quán)國家發(fā)明專利13項、實用新型專利3項,發(fā)表學(xué)術(shù)論文111篇。近三年新增產(chǎn)值6.34億元,新增利稅2.05億元。項目組成員在相關(guān)國內(nèi)外學(xué)術(shù)會議上做Keynote及邀請報告15次,8人次入選國家和省部級人才支持計劃。
