甘肃重大技术突破破解高端装备制造难题 高熵合金涂层技术获省科技进步奖

在现代工业快速发展的背景下,交通装备、能源动力、航空航天等战略性产业对核心零件性能的要求不断提升。

这些行业的关键部件长期在重载、高温、腐蚀、冲击等极端工况下运行,对表面耐磨、耐蚀、抗疲劳等性能指标提出了前所未有的挑战。

然而,长期以来,国内装备制造业在零件表面处理领域仍然依赖于传统技术方案。

热喷涂、电镀硬铬等常规工艺虽然应用广泛,但存在明显的技术局限。

这些方法普遍面临涂层与基体结合强度不足、环保污染问题严重、涂层性能难以精确调控等难题。

同时,单一的激光工艺或电弧工艺也各有所短,难以在涂层制备效率和精度之间取得理想平衡。

此外,高端装备关键零件一旦报废需要更换,成本极其高昂,而现有修复技术的资源利用率较低,造成了巨大的经济浪费。

这些问题的存在,已经成为制约我国装备制造业向高端化发展的重要瓶颈。

为突破这一技术瓶颈,甘肃公交建集团组织研发团队深入开展了高熵合金涂层激光/电弧制造技术研究。

该项目采取了系统化、创新性的技术方案。

首先,项目设计开发了基于多工位并联拓扑结构的高熵合金涂层激光/电弧高效熔覆制造装备,实现了工序并行与智能化制造,大幅提升了制造效率和精度。

其次,项目构建了"磁场—热场—力场"多物理场耦合工艺体系,通过多个物理场的协同作用,显著提升了涂层的综合性能。

再次,项目开发出了适配严苛工况、具有优良耐磨耐蚀性能的高熵合金涂层材料体系,实现了涂层材料体系与制备工艺的有机结合和协同创新。

这一技术成果的产业化应用意义重大。

在交通运输领域,该技术可用于公路、铁路等重大基础设施装备的关键零件保护,延长设备使用寿命,降低维护成本。

在能源领域,可应用于电力设备、石油化工装置等的腐蚀防护。

在航空航天领域,可为发动机等高温高压部件提供可靠的表面保护。

相比传统修复方案,该技术不仅能有效恢复零件性能,还能显著降低更换成本,提高资源利用效率,具有明显的经济效益和社会效益。

该项目获得甘肅省科技进步奖二等奖,充分体现了其在技术创新和产业应用中的突出价值。

这一成果的取得,标志着我国在高端装备表面处理技术领域实现了重要突破,为相关产业的高质量发展提供了有力的技术支撑。

关键核心零部件的表面性能提升与再制造能力建设,既是装备制造迈向高端化的技术命题,也是产业向绿色低碳与高韧性转型的现实需求。

此次项目获奖,折射出以工程化、体系化方式打通“材料—工艺—装备—应用”链条的探索方向。

面向更复杂的工况与更严格的可靠性要求,持续推动关键技术迭代、标准体系完善与应用验证扩面,将为我国高端装备安全稳定运行与产业链自主可控提供更坚实支撑。