学科专业评审组:机械组
项目名称:航空发动机典型钣焊机匣精密成形焊接技术
提名单位: 陕西省航空学会
提名等级:三等奖
提名单位意见: 该项目针对新型航空发动机钣焊机匣钣金成形精度差、多级组焊形性控制困难等技术瓶颈,开展典型钣焊机匣精密成形焊接精度与性能控制技术研究。项目创新提出仿真预测‑设计‑成形一体化高精密钣金成形技术,大幅提升难加工材料零件成形精度,编制钛合金热压成形集团标准;发明钣焊机匣精密组焊控形控性技术,机匣轴向、径向尺寸、同心度、椭圆度等关键形位精度实现显著提升;研发多层带空腔支撑圈同步电阻焊工艺,实现机匣无压痕高精度焊接;创新高温合金异形机匣螺柱焊寻点导线技术,破解螺柱焊防飞溅及焊缝检测难题,实现空天发动机隔热屏焊接技术突破。 经科技成果鉴定,项目总体技术达到国内领先水平,高温合金精密螺柱焊寻点导线技术达到国际领先水平,核心关键技术自主可控。成果已成功应用于多个型号航空发动机机匣研制生产,2018‑2023年累计实现经济效益13766.6万元,近三年经济效益7747万元,有效提升零部件制造质量,降低返修报废损失,军事、经济与社会效益显著。 项目技术创新突出,资料完整齐全,成果成熟可靠,推广前景良好,符合陕西省科学技术进步奖授奖条件。
项目简介:
客观评价:

应用情况和效益:
主要知识产权和标准规范等目录:
主要完成人:
  1. 姓名:颉文峰
    排名:1
    行政职务:无
    技术职称:正高级工程师
    工作单位:中国航发动力股份有限公司
    对本项目技术创造性贡献:1、项目总负责人,负责项目的总体规划及推进工作; 2、针对大型薄壁钣焊机匣焊缝数量多,变形控制难度大,精度要求高的特点,提出了自主补偿与高精密定位工艺设计方法,设计了双轴线快换焊接与多工序共用复合夹具,提出了焊前预变形+改进氩弧焊控形控性技术,创新点2。对应第1项专利。 3、设计了多层多个支撑圈精确定位装配夹具及带中间空腔四层支撑圈焊接中间电极与电极定位装置,确定了同步电阻焊电极和工艺参数,创新点3。对应第6项专利。 4、设计了螺柱焊接头结构,获得了最优工艺参数,发明了螺柱焊寻点寻线技术,提出了采用有机涂层和防燃护套的防飞溅技术及螺柱焊焊缝质量检测技术,创新点4。对应第2项专利。
    曾获国家科技奖励情况:2014年,“新型发动机难加工材料复杂型面钣焊件精密制造技术研究”中航工业集团科学技术奖一等奖,排序5
  2. 姓名:段海娟
    排名:2
    行政职务:无
    技术职称:高级工程师
    工作单位:中国航发动力股份有限公司
    对本项目技术创造性贡献:1、项目总协调,负责项目内外协调工作及部分项目推进工作; 2、基于三点决定一个平面和三点定心原理,设计了一种具有定位、防误功能的多层多个支撑圈装配夹具,创新点3; 3、基于三点定心定面原理,发明了一种曲面工件螺柱焊辅助定位装置及适应性非标焊枪支脚;发明了一种平面上自适应打点定位螺柱焊方法;基于螺柱焊“爆炸”清除效应及材料表面张力原理,发明了一种涂覆强铺展性有机溶剂+防燃护套隔离的防飞溅方法;设计了一种螺柱焊拉伸试样截取形状及拉伸试验辅助装置;提出了一种螺柱焊焊缝超声波检测标定试样。创新点4。
    曾获国家科技奖励情况:
  3. 姓名:杜培升
    排名:3
    行政职务:无
    技术职称:高级工程师
    工作单位:中国航发动力股份有限公司
    对本项目技术创造性贡献:基于三点定心定面原理,发明了一种曲面工件螺柱焊辅助定位装置及适应性非标焊枪支脚;发明了一种平面上自适应打点定位螺柱焊方法;基于螺柱焊“爆炸”清除效应及材料表面张力原理,发明了一种涂覆强铺展性有机溶剂+防燃护套隔离的防飞溅方法;设计了一种螺柱焊拉伸试样截取形状及拉伸试验辅助装置;提出了一种螺柱焊焊缝超声波检测标定试样。创新点4。对应专利第2项
    曾获国家科技奖励情况:
  4. 姓名:康文军
    排名:4
    行政职务:无
    技术职称:研究员级高工
    工作单位:中国航发动力股份有限公司
    对本项目技术创造性贡献:1、基于电阻点焊焊工艺特征,设计了一套集焊接、定位功能一体的铬锆铜中间电极+高强度绝缘性聚四氟乙烯定位辅助装置,实现了带中间空腔四层支撑圈结构高效、高精度同步电阻点焊,创新点3。 2、基于螺柱焊“爆炸”清除效应及材料表面张力原理,发明了一种涂覆强铺展性有机溶剂+防燃护套隔离的防飞溅方法;设计了一种螺柱焊拉伸试样截取形状及拉伸试验辅助装置;提出了一种螺柱焊焊缝超声波检测标定试样。实现了螺柱焊高低温力学性能测试,解决了超声波检测测量量化评定问题。螺柱相对位置尺寸精度达到0.2mm,与板面垂直度控制在了0.15mm以内,创新点4
    曾获国家科技奖励情况:
  5. 姓名:周卫涛
    排名:5
    行政职务:无
    技术职称:正高级工程师
    工作单位:中国航发动力股份有限公司
    对本项目技术创造性贡献:基于材料线胀系数原理,设计了钣焊整体机匣、对开机匣多工序、多工艺复合夹具,突破了不平行圆周焊缝零件与夹具不分离焊接的难题;解决了机匣焊接、热处理及对开机匣切开应力变形问题;基于变形数据,提出了预变形控形技术;基于焊缝设计特性要求,提出了激光自动清理+焊枪主动对偏+宽脉冲参数+多道次焊接+爬坡焊联合控性技术,解决了关重特性焊缝质量问题。创新点2。对应第5项专利,第7项论文
    曾获国家科技奖励情况:
  6. 姓名:胡斌
    排名:6
    行政职务:无
    技术职称:高级工程师
    工作单位:中国航发动力股份有限公司
    对本项目技术创造性贡献:基于仿真模拟结论、回弹量计算、高温线膨胀系数,设计了复杂型面钣金件冷成形模具热成形模具,创新点1。对应第3项专利。 针对新型航空发动机钣焊机匣研制中存在的钣金成形精度差、多级组焊机匣匣形性控制难等关键技术难题,提出了典型钣焊机匣精密成形焊接精度与性能控制技术,创新点2。对应第4、5项专利。
    曾获国家科技奖励情况:
  7. 姓名:朱石刚
    排名:7
    行政职务:无
    技术职称:正高级工程师
    工作单位:空军装备部驻西安地区军事代表局驻西安地区第二军事代表室
    对本项目技术创造性贡献:针对航空发动机用高温合金、难熔金属、不锈钢等异种金属焊接技术难题,系统研究了激光焊接、TIG焊、电子束焊等焊接工艺机理,分析了焊接过程中元素扩散、微观组织演变及裂纹缺陷的形成机制与控制方法,创新点2。
    曾获国家科技奖励情况:
主要完成单位及创新推广贡献:
  1. 单位名称:中国航发动力股份有限公司
    单位贡献:本单位作为该项目的申报单位,负责本项目的论证、技术策划、申报、技术决策和组织研究工作,保证项目按期完成并实现技术指标。 在组织管理方面,针对本项目技术特点,提出有关加强管理,确保任务按时完成的措施建议,并明确在项目实施过程中各有关单位及主要负责人的主要职责。 在技术方面,本单位针对推力矢量发动机、空天组合发动机等新型发动机,开展了钣金件精密成形技术、钣焊机匣精密熔焊技术、空腔结构精密电阻焊技术、高温合金精密螺柱焊技术研究,提出了仿真预测‑设计‑成形一体化高精密钣金成形及钣焊机匣精密组焊控形控性技术,发明了多层多个带中间空腔支撑圈的精密装配同步电阻焊技术,发展了高温合金组合喷管异形机匣精密螺柱焊技术,解决了成形精度保证难,焊接变形控制难,空腔点焊定位难,螺柱焊接质控难的技术难题,实现了工程化应用。 目前公司持续开展相关工作,将项目研究成果直接应用于多型号发动机钣焊机匣零组件制造中。本项目的研究成果可为未来新一代航空发动机钣焊机匣的研究提供必须的技术储备。

完成人合作关系说明: 完成人合作关系说明:1
陕西省科技厅成果处