成果介紹
該項目屬于新材料領(lǐng)域。無人機(jī)以其體積小、任務(wù)靈活等獨(dú)特優(yōu)勢廣泛應(yīng)用于軍用民用領(lǐng)域。減重增效是無人機(jī)領(lǐng)域所追尋的永恒目標(biāo)，材料輕量化是減重的重要途經(jīng)，特別是對于近年來發(fā)展迅速的多旋翼無人機(jī)，發(fā)動機(jī)占據(jù)了其40-60%的重量。無人機(jī)發(fā)動機(jī)殼體屬于復(fù)雜、薄壁類構(gòu)件，其高溫、高速工作環(huán)境對輕質(zhì)化材料的強(qiáng)度、耐熱、鑄造以及耐磨等性能提出了更高的要求。
作為最輕結(jié)構(gòu)材料的鎂合金在密度、比強(qiáng)度、比剛度以及減震降噪等多方面優(yōu)勢明顯，歐美先進(jìn)國家現(xiàn)已將其應(yīng)用到最新無人機(jī)發(fā)動機(jī)缸體中。國內(nèi)對于發(fā)動機(jī)缸體用耐熱鎂合金已初步開展研究，目前尚處在研制階段，且還未涉及其鑄造工藝、耐磨性能等，嚴(yán)重制約我國無人機(jī)發(fā)動機(jī)制造技術(shù)的發(fā)展。沈陽工業(yè)大學(xué)針對傳統(tǒng)鑄鐵/鋁制無人機(jī)發(fā)動機(jī)缸體質(zhì)量重、強(qiáng)度低、不耐磨、合格率低等關(guān)鍵技術(shù)問題，提出了輕質(zhì)高強(qiáng)高耐磨無人機(jī)發(fā)動機(jī)缸體一體化制備技術(shù)，創(chuàng)新成果如下：
（1）采用多元微合金強(qiáng)化這一創(chuàng)新合金設(shè)計技術(shù)，研發(fā)了新型高性能耐熱鎂合金，滿足無人機(jī)發(fā)動機(jī)缸體輕質(zhì)高強(qiáng)耐熱性能需求。
（2）采用先進(jìn)復(fù)雜薄壁構(gòu)件鑄造技術(shù)，利用純凈化冶煉、氣體保護(hù)澆注、旋轉(zhuǎn)重力鑄造、順序凝固等技術(shù)，實現(xiàn)鎂合金復(fù)雜薄壁鑄件完整充型、排氣、致密度的協(xié)同控制，解決無人機(jī)發(fā)動機(jī)缸體的成形困難和冶金質(zhì)量低等問題；
（3）通過低成本高效微弧氧化技術(shù)，通過環(huán)保電解液配方和工藝優(yōu)化，實現(xiàn)了短時微弧氧化（為傳統(tǒng)微弧氧化工藝時間的1/4?1/5），獲得表面結(jié)構(gòu)致密的膜層，提高缸體的耐磨性能。
基于上述創(chuàng)新成果，解決了鎂合金無人機(jī)發(fā)動機(jī)缸體復(fù)雜薄壁鑄件性能調(diào)控、整體鑄造、冶金質(zhì)量穩(wěn)定性、耐磨性能控制的一體化制備技術(shù)難題，研究成果已成功應(yīng)用于國內(nèi)某單位生產(chǎn)的無人機(jī)發(fā)動機(jī)缸體中?，F(xiàn)有的研究成果可推廣到汽車發(fā)動機(jī)缸體、航空航天機(jī)匣等其他復(fù)雜薄壁鎂合金鑄件制備。
