第十四届全国塑性工程学术年会在合肥召开

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由中国机械工程学会塑性工程分会主办，16家高等院校、研究机构和企业协办的系列会议“第十四届全国塑性工程学术年会”于2015年10月23-26日在安徽省合肥市召开。
    大会共收录论文297篇，其中大会特邀报告9篇，内容涉及塑性加工学科的基础、前沿、热点、难点和关键问题研究，以及与国民经济发展、国防建设和重要领域密切相关的应用研究。出席会议的代表510人，其中来自企业的代表103人，参与人数和交流论文篇数是历届会议之最，是我国塑性加工界在2015年最为重要的学术盛会。大会设立1个主会场、7个分会场进行学术交流，会期2天，集中展示我国塑性加工领域的最新研究成果和进展，交流探讨塑性加工学科发展的新理论、新技术、新方法、新应用，聚集解决塑性加工科学技术的难题，共同探索塑性加工学科未来发展之路，展现重要领域塑性加工工程科学与技术前沿以及与材料、力学交叉的学科方向与发展趋势。
    大会主席杨合致开幕词。
    他在致词中说，全国塑性工程学术年会，可以追溯到1963年全国锻压学会发起并主办的第一届全国锻压年会，现已发展成为国内塑性加工领域规模最大、综合性最强、影响力最大的学术会议。可以说，现已成为塑性加工科技工作者“了解学科前沿的窗口，面向重大需求的桥梁，联系国民经济的纽带，展示青年风采的舞台”。年会从2005年起每两年举办一次，本次年会是继2005（太原）、2007（南昌）、2009（长沙）、2011（重庆）、2013（武汉）之后我国塑性加工界的又一次盛会。
    在过去两年里，我国塑性加工事业又取得了很多成绩。150多个项目获得国家自然科学基金资助，多个项目获得国家科技重大专项和其他重要科研项目的支持，塑性加工科学研究、技术创新、装备制造和制造业取得了显著进步，多项创新成果获得国家科技奖励，我国塑性加工领域SCI收录论文国际第一，入选长江学者、杰青各1位、优青2位，中组部青年拔尖人才1位。
    目前，我国正在大力实施创新驱动发展、中国制造2025、智能制造和工业强基的发展战略，努力促进制造业转型升级，国家和各个部门都在抓紧制定十三五发展规划。塑性加工技术与制造业在其中占有重要地位，起着不可替代的关键作用。
    我国在塑性加工领域已经形成了强大的发展优势，拥有了高水平的研发平台和创新研究团队，产业规模、装备能力、产能均为世界第一。但与国家的重大需求，与德、日、美、英等发达国家的研发水平相比，还有不小的差距。这些都向我国塑性加工科技工作者提出了新要求、新挑战和新机遇：要求我们进一步面向国际塑性加工科技前沿，面向国家的重大需求，面向国民经济主战场，发展高性能轻量化精确塑性加工制造技术，发展轻质高强难变形材料和整体、薄壁、复杂难成形结构的极限成形技术，发展低成本、高效、精确塑性成形成性一体化制造技术，发展基于多场耦合全过程多尺度建模仿真优化、数字化、智能化塑性成形制造技术，促进高端塑性加工技术和智能制造业的发展。携手共进，共同描绘我国塑性加工未来发展的美好蓝图。
    我希望与会代表能借助本次年会广泛切磋，分享成果，开拓视野，启迪思想，碰撞火花，深入研讨，聚焦塑性加工科学技术的难题，为我国实现塑性加工强国、为国家创新驱动发展贡献智慧和力量。

    本次年会共有9篇主旨报告，分别是：
    1、3.6万吨黑色金属垂直挤压机成套装备与工艺技术开发与产业化（主讲人：内蒙古北方重工业集团 雷炳旺 教授（由白箴院长代为宣读））
    重型挤压技术是发展电力、航空、舰船、兵器等所需高性能、难加工材料的核心技术，长期被美国Wyman-Gordon公司独家垄断。2003年，以师昌绪为组长的中国工程院《发展我国大型锻压装备研究》报告中指出：“大型难变形金属挤压机在我国还是一个空白，已经制约了相关武器装备尤其是军用先进航空发动机的发展。”而在民用领域，当时我国超（超）临界电力用高端大口径厚壁无缝钢管及化工用耐高温、高压管道几乎全部进口。
    本项目在国家科技重大专项等的支持下，以产学研为依托，针对我国3.6万吨黑色金属垂直挤压机组的设计、建造、工艺及模具等核心技术开展了系统技术创新，成功研制了世界上最大的3.6万吨黑色金属垂直挤压机，形成了具有自主知识产权的工艺规范，实现了我国在此领域的突破创新，整体技术水平达到国际领先”。
    项目取得巨大经济社会效益。在电力用关键材料方面：已生产高端大口径厚壁无缝钢管6.8万吨，实现销售收入16亿元，已成功为三大动力等火电、核电企业广泛应用，P92钢管已成功运用于南通100万千瓦超（超）临界机组四大管道，解决了高端电力管道自主供应这一重大问题，每年为国家节约资金40亿元。在航空用关键材料方面。实现了飞机发动机高压涡轮盘高温粉末合金挤压技术的突破，支撑着CJ1000等多个军民发动机的研发，其间接经济效益无法估量。在舰船用关键材料方面，开发的大规格钛合金管材，已为解决核潜艇高压空气系统材料技术瓶颈提供了强力支撑。
    项目的成功，实现了大型锻压设备设计制造技术的重大突破和创新，改变了我国重大装备和关键材料受制于人的局面，推动了行业科技进步，为我国军民事业的发展做出突出贡献。
    2、内高压成形理论与技术新进展（主讲人：哈尔滨工业大学苑世剑 教授（由刘钢教授代为宣读））
    该报告介绍了内高压成形基础理论、工艺关键技术、设备及工业应用方面的最新进展。在基础理论方面，重点介绍三维应力状态下管材屈服行为、各向异性材料本构模型测试理论与方法、适合于内高压成形的管材成形极限图（FLD）建立方法，内外压复合作用下管材起皱行为；在工艺关键技术方面，重点介绍大尺寸薄壁（径壁比500~1000）异性截面结构内高压成形技术、深腔复杂曲面结构内外压复合成形技术、以及钛合金等难变形材料热态内压成形技术等；在设备方面，重点介绍用于批量生产的大型数控内高压成形设备的主要结构、关键技术及主要参数，初步介绍正在研制的世界上最大（拉深力1.5吨、充液室容积5m3）板材复合加压成形设备的主题结构及关键技术。最后，介绍内高压成形技术及装备在汽车、航空、航天的应用现状。
    3、板材柔性成形与数字化制造技术的新进展（主讲人：吉林大学 李明哲教授）
    三维曲面件广泛应用于航空航天、船舶舰艇、高速铁路、现代建筑等领域中，很多重大项目与重点工程都需要能够快速加工高质量三维曲面件的先进制造技术。吉林大学开展了大量的基础理论探索、生产装备研发、成形工艺研究与产业化开发工作，发展了多点数字化成形理论，创建了柔性拉伸成形新工艺及连续滚压多点成形新方法，形成了具有自主知识产权的柔性成形与数字化制造系列技术，并且实际应用于多个军工与民用重大项目与重点工程中。
    多点数字化成形是将整体模具离散化，用基本体点阵调整成形型面，对板料进行柔性塑性成形的技术；能够实现三维曲面的数字化成形与柔性制造，具有无模、高效、低成本等优势。柔性拉伸成形是基于多夹钳式柔性拉伸原理及加载与变形自协调的柔性成形新理念，综合利用多缸液压系统的帕斯卡定律、材料的加工硬化特性和最小阻力原理的塑性成形新工艺；解决了传统拉伸成形机控制系统复杂、板料变形不均匀、材料利用率低等问题，获得了良好的贴模效果，显著提高了工件的成品率和材料利用率。连续滚压多点成形是基于可弯曲柔性辊及辊形多点调整原理的三维曲面连续成形新方法，能够获得大型曲面柔性卷板成形、高效旋压成形或曲面柔性轧制等效果，有利于实现大型三维曲面工件的高效率、低成本加工。
    4、大型风机齿轮箱轴承失效机理及对成形技术的挑战（主讲人：英国Shiefield大学 龙慧 教授）
    The presentation will firstly outline the rapid development of European and UK wind energy market and wind turbine gearbox reliability issues faced by the industry. It will introduce a premature failure mode in the large scale wind turbine gearbox bearings, termed as white etching cracks, which has been frequently resulted in costly maintenance and early replacement of wind turbine gearboxes. The failure mechanisms of bearings due to white etching cracks, initiated at the subsurface microcracks around Manganese Sulphide (MnS) inclusions will be explained. The effects of extreme loading conditions of wind turbines in operation will be described. Finally the challenges to develop advanced forming technologies to manufacture large scale bearing rings of high structure integrity and high precision to resist the premature failure of white etching cracks are discussed.
    5、精密铜管铸轧技术的研发与应用（主讲人：中国科学院金属研究所 张士宏 研究员）
    我国是世界上最大的空调冰箱生产国家，每年仅空调产量就达到15700多万台，占世界总产量85%。精密铜管材是空调冰箱制冷领域广泛使用的重要精密铜加工产品，我国每年需求量达100万吨以上。
    精密铜管传统的生产工艺路线是铸锭半连铸-热挤压制坯-多道次冷轧与连续拉拔。我国直到80年代还无法生产空调精密铜管材，直到90年代，我国的精密制冷铜管还主要依靠日本进口以及日资在华生产。90年代中期，随着我国空调冰箱生产的发展，中科院金属研究所与河南金龙铜管公司（现称金龙精密铜管集团）开展合作，协助金龙集团共同开发了一种全新的精密铜管生产技术——精密铜管铸轧技术，并于2001年起成立了中国科学院精密铜管工程研究中心，与金龙铜管集团长期合作完成精密铜管铸轧技术，实现连铸、行星轧制、连续拉拔、滚珠旋压、退火全过程科学产业化，解决了铜管铸轧加工中的一系列关键技术，开发ACR新型铜管、电子热管、废杂铜直接铸轧铜管等实现大批量产业化，技术达到国际领先，获得2013年全国有色协会科技进步一等奖以及2015年国家科技进步奖（已通过公示）。协助建立了博士后工作站、国家级企业技术中心，该公司已成为世界最大铜管制造商，年销售额由合作前的10亿元（2000年）发展到2014年约350亿元，全国500强第216位,生产企业遍及全国多个省市和美国、墨西哥。目前，铸轧技术已成为精密铜管的主导生产技术，中国实现了完全国产化并成为铜加工领域唯一的净出口高端产品，金龙集团和大部分国内同行企业均采用该技术及设备生产精密铜管。
    该报告主要介绍如下内容：合金熔炼与铜管坯水平连铸技术、铜管行星轧制工艺与设备、铜管连续多道次拉拔技术、精密内螺纹铜管材滚珠旋压技术、白铜管材铸轧技术、铜管稀土微合金化与废杂铜直接铸轧铜管新技术。
    6、高端轴承精密轧制技术与装备（主讲人：武汉理工大学 华林 教授）
    轴承是机械基础零件，也是力和运动传递的关键零件，对机械装备性能和寿命有着重要影响。我国轴承工业产量高、规模大，但中低档轴承约占总产量的80%，各类高速、精密、重载、高可靠性等高技术含量的轴承产品只占20%。目前，我国高速机床主轴承、高铁轴承、航空发动机轴承等高端轴承主要依赖进口，不利于我国制造业健康发展，迫切需要高端轴承自主开发创新。本文以高速机床主轴承、高铁轴承精密轧制成形为对象，阐述了轧制变形条件与轴承基体组织性能遗传演化相互作用机制，揭示了轴承轧制精度与性能在线测量控制原理，介绍了轴承数控精密轧制设备结构与性能特点，提出了轴承精密轧制理论和技术设计方法。应用精密冷轧和热轧成形技术，分别实现了高速机床主轴承和高铁轴承精密轧制成形。本项目研究为高端轴承设计制造提供了工程科学依据，有力促进了我国高端轴承精密轧制技术与装备发展。
    7、高性能大规格复杂铝合金型材挤压成形制造技术（主讲人：山东大学 赵国群 教授）
    高性能轻量化成形制造技术是成形领域的重要发展方向，我国高速轨道交通等高端制造和战略性新兴产业对高性能大规格复杂截面铝型材具有迫切需求，所需型材具有强度高、韧性好、耐腐蚀、抗疲劳、定尺长度大、尺寸精度高、宽体薄壁、中空多腔和截面复杂等要求和特点，面临材料性能控制和制备、型材挤压成形制造和后续热处理等多项技术挑战。主要研究了高性能铝合金材料成分优化和挤压用大规格优质铸锭制备工艺与技术；揭示了材料挤压变形机理及其流动行为，获得了工艺模具参数对型材质量的影响规律，揭示了型材挤压横向和纵向焊缝形貌、演变规律与形成机理以及焊缝组织分布，建立了大规格复杂截面铝型材挤压工艺与模具设计方法，设计制造了系列大规格复杂截面铝型材挤压模具，研究了大规格复杂截面铝型材等温挤压技术、水雾联合淬火技术、拉伸矫直和校正技术以及时效处理技术，保障了铝合金型材的综合性能及其形状尺寸精度。基于上述研究，研发了系列高性能大规格复杂截面铝合金型材，在高速轨道交通、地铁轻轨、轻量化汽车、船舶及大型工程结构等领域获得广泛应用。
    8、汽车碰撞吸能设计及材料在冲击载荷下的变形（主讲人：湖南大学 李落星 教授）
    铝合金具有比强度高、比刚度高、耐腐蚀性好等优点，是汽车轻量化的理想材料。与刚相比，铝合金同时还具有较高的吸能性，因此在前防撞梁、吸能盒和发罩等前端结构零件上应用更具优势。本报告将以铝合金前防撞梁、吸能盒总成为例，系统介绍铝合金在汽车上应用相关的合金成分优化、零件结构设计、高效低成本制备工艺及服役过程中的碰撞冲击变形行为等理论和实际问题，以及解决方案。同时还将结合实际案例开展具体的分析讨论，为铝合金在我国自主品牌汽车上的推广应用提供参考。
    9、特种轧制技术原理及其提高细晶材料性能（主讲人：澳大利亚Wollonggang University 喻海良 教授）
    细晶材料由于力学性能优异，获得了广大科技工作者的关注。该报告主要介绍了9种特种轧制技术，分别是：异步轧制技术；深冷轧制技术；深冷异步轧制技术；交叉累积叠轧技术；多层累积叠轧技术；表层轧制技术；等通道挤压+轧制复合工艺；高压扭转+轧制复合工艺；累积叠轧+轧制复合工艺。最后讨论了各种工艺对提高细晶材料韧性的主要机理及相应的工艺：(i) 缩小晶粒分布范围；(ii) 纳米孪晶结构；(iii) 双尺度结构；(iv) 深冷变形；(v) 梯度结构；(vi) 析出强化。
    主旨报告从塑性成形技术的战略层面给予了多方面阐述，对塑性成形技术的发展提供了非常有意义的指导。
    本次会议宣读论文288篇，分别在7个分会场进行宣读：锻造（体积成形）分会场50篇、冲压成形分会场36篇、塑性理论分会场61篇、锻压机械与自化装备分会场35篇、特种轧制成形技术分会场50篇、特种成形技术分会场46篇、高速成形技术分会场10篇。最终选出邹宗园《大型液压主缸》等7篇优秀论文，并准备向中国机械工程学会推荐为2016年度的优秀论文。
    大会主旨报告和分会场报告充分反映了当前我国塑性成形领域研究的现状、产业界对塑性成形技术的需求、政府对塑性成形技术支持的倾向性；同时部分地反应了国际上塑性成形技术研发的方向。会上几代锻压人齐聚一堂。著名专家、老理事长聂绍珉教授，前辈专家夏巨谌教授、任广升教授、钟约先教授、张凯锋教授等与广大中青年专家一起共同探讨塑性成形技术发展的各种问题，代表们感到收获很大。分会秘书处将总结这次会议的经验，努力将学术会议办得更好。

（中国机械工程学会 塑性工程分会）