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拟推荐2016年度四川省科技进步奖 （科技进步类）项目公示 项目名称： 大型复杂V型系列柴油机机体制造关键技术研究及产业化 推荐单位：四川省省冶金经济协会 项目简介： 项目所属科技领域：本项目属于冶金及金属材料领域的新技术新工艺研究与 开发。 主要技术内容：1）通过ANSYS对重要工况下典型V型系列柴油机机体V20、 V12和V16的子模型进行静力学分析，获取大型复杂V型系列柴油机机体的关键区 域，分析研究其个性特性与共性特征；2）分析液态成型的本质特征以及两次物 态转变与铸件质量之间的关系，以机体关键区域结构分析和第二次物态转变与铸 件典型缺陷成因关系为基础，研究机体产品结构、铸造工艺设计及 “场”变化过 程的关系；3）采用数值模拟对易出现缺陷的关键区域和凝固过程进行模拟分析， 对比研究大型复杂V型系列柴油机机体的铸造工艺过程，总结和提炼整体铸造大 型复杂V型系列柴油机机体的个性特征和共性技术；4）设计造型、制芯、熔炼、 热处理、清理等环节的若干重要工艺参数，对V20、V12、V16等大型复杂V型系列 柴油机机体进行规模化生产。在此基础上，采用所形成的系列关键技术对18V3240 超大型船用柴油机机体进行研发和生产，进一步验证本研究形成的成型理论和 “结构-材料-工艺”一体化关键技术的工程价值和普遍适应性。项目专利情况： 本项目已获授权国家发明专利1项、实用新型专利3项，另外1项国家发明专利正 在公示中。 项目技术指标：本项目研发的V12、V16和V20大型复杂柴油机机体， 其各项性能指标的实测值与要求值的对比见下表：机体 型号 性能指标 抗拉强 度Rm(MPa) 屈服强度Rp0.2(MPa) 延伸率A(%) 硬度HB P含量 (%) S含量 (%) V12 实测值 589 387 11.5 228 0.021 0.006 要求值 ≥500 ≥320 ≥7 153-245 ＜ 0.06 ＜0.02 V16 实测值 593 394 8.0 219 0.028 0.005 要求值 ≥500 ≥320 ≥7 160-240 ＜0.10 ＜0.02 V20 实测值 420 305 23 216 0.022 0.006 要求值 ≥250 \ \ 190-240 ＜0.10 ＜0.10 可见，本项目研发的V型系列柴油机机体的各项性 能指标均完全满足使用要求，且其石墨等级和金相组织也完全符合要求。此外， 本项目研发的18V3240超大型柴油机机体，其抗拉强度、屈服强度、延伸率、硬 度、P含量、S含量、石墨等级和金相组织等宏观性能和微观组织也都完全满足要 求，且其所有性能指标均优于德国同类产品的相关标准。 应用推广情况：本项 目采用先进的整体铸造技术研发成功的V12、V16和V20大型复杂柴油机机体以及 18V3240超大型柴油机机体，均已实现规模化生产和实际应用3年以上，生产的产 品近年已被中高柴油机重工有限公司、重庆康明斯发动机有限公司等国内数家知 名企业和集团公司采购，部分产品还出口到俄罗斯、印度、德国和美国等国家。 值得说明的是，宜宾普什联动科技有限公司目前是18V3240超大型柴油机机体国 际上最主要的供应商。从目前用户的反馈情况看，能够完全满足其使用要求，市 场反响好，用户评价高。 项目经济效益：本项目研发成功的大型复杂V型系列柴 油机机体，工艺出品率高，产品质量好，生产成本低，产品性价比高。2013年-2015 年，宜宾普什联动科技有限公司V型系列柴油机机体实现销售收入21000万元，实 现利税3500万元，出口创汇1200万元，经济效益显著。 主要完成单位及创新推广贡献： 单位名称： 四川大学 排名：1 单位名称： 宜宾普什联动科技有限公司 排名：2 对本项目科技创新和推广应用情况的贡献： 四川大学和宜宾普什联动科技有限公司采用本项目研究所形成的一系列关 键技术和理论成果，完成了以典型柴油机机体 V20、V16 和V12 为代表的GE 系列、 俄罗斯机体系列和印度机体系列等产品的开发。与原分块铸造再焊接工艺相比， 采用本项目研发成功的新工艺生产出的机体，其工作稳定性和减震性更好，使用 时无裂纹倾向，可靠性提高，机体的使用寿命延长，同时生产工序减少，设计和 制造周期缩减，工艺出品率和成品率都极大提升，生产总成本大幅度降低，经济 效益显著提高。 推广应用情况： 2013 年-2015 年间，宜宾普什联动科技有限公司共生产 GE 系列、俄罗斯机 体系列和印度机体系列产品 950 件