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1、主要技術內容、獲獎情況 通過本項目的實施，掌握了百萬等級超長葉片小余量數值模擬鍛造及工藝優 化技術、大型疏水槽空心葉片自動化焊接及變形控制技術、末級動葉片多階靜頻 測量及調頻控制技術、末級動葉片進汽邊防水蝕控制技術（硬化層深度可控的激 光硬化技術和激光熔覆技術）、大型末級動葉精密機械加工控制技術、葉片產業 化數字制造技術等關鍵技術，開發了滿足重大工程需求的百萬千瓦等級汽輪機系 列長葉片，打破了國外大公司在該領域長期技術壟斷，掌握了核心技術，提升高 端長葉片品質，降低了百萬等級機組制造成本，優化了產品工藝，加快實現百萬 千瓦等級機組的自主化和國際化進程，為推動我國電站裝備制造行業及電力能源 產業結構調整奠定了堅實的基礎。 獲獎情況：2015 年中國機械工業科技技術獎一等獎 2、成果的技術指標、創新性與先進性 （1）在國內采用超長葉片小余量數值模擬鍛造及工藝優化技術，首次實現 了世界最長的百萬等級核電汽輪機 75 英寸（1905mm）葉片和百萬超超臨界汽輪 機 60 英寸（1524mm）鈦合金葉片研制。 （2）在國內采用激光硬化和激光熔覆技術，分別首次實現了國內最長的百 萬千瓦超超臨界汽輪機 45 英寸（1146mm）末級動葉片和百萬千瓦超超臨界汽輪 機 48 英寸（1220mm）末級動葉片進汽邊防水蝕處理。 （3）在國內采用多階靜頻測量及調頻控制技術，使靜頻一次合格率提高到 了 90%，首次實現了百萬千瓦超超臨界汽輪機 45 英寸（1146mm）葉片 1～6 階靜 頻測量及調頻（柔性自由葉片）。 （4）在國內首次對 1 米以上超大空心葉片采用自動化焊接技術，研制成功 了國內最長的百萬千瓦超超臨界汽輪機 41 英寸（1050mm）末級空心靜葉片和百 萬千瓦核電汽輪機 51 英寸（1292mm）末級空心靜葉片。 （5）通過采用信息化與工藝技術的集成，加快了在產業化中產品開發效率 和質量，首次實現了產品開發過程中的鍛造工藝的自動化設計、葉片型面數據的 自動化測量分析、產品質量數據的自動化收集與分析。 3、技術成熟度365 百萬千瓦等級汽輪機長葉片關鍵制造技術已成熟應用于百萬等級核電汽輪 機 57 英寸（1448mm）末級動葉片、CAP1000 核電汽輪機 67 英寸（1710mm）末級 動葉片、CAP1400 核電 71（1800mm）、72（1828mm）、75（1905mm）英寸末級動葉 片、百萬超超臨界汽輪機 60 英寸（1524mm）鈦合金葉片、百萬千瓦超超臨界汽 輪機 48 英寸（1220mm）末級動葉片、百萬超超臨界汽輪機 45 英寸（1146mm）柔 性自由末級動葉片和 41 英寸（1050mm）末級空心靜葉、CPR1000 核電汽輪機 51 英寸（1292mm）空心靜葉片等一系列具有國際先進水平的長葉片研制中，并實現 了產業化。 4、應用情況 江南大學和無錫透平葉片有限公司聯合研制生產的百萬千瓦等級汽輪機長 葉片已批量經交付給東方汽輪機廠、上海汽輪機廠、哈爾濱汽輪機廠、日本三菱 日立、德國西門子等公司，百萬等級核電葉片已通過用戶和中廣核的共同鑒定， 無錫透平葉片有限公司因此列入中廣核國內唯一的核電葉片供貨商名單。目前產 品已經分別成功運用在國內嶺澳核電站二期、紅沿河一期、北倉港電廠、華能玉 環電廠等，經用戶使用后反映良好。

本發明公開了一種鋁合金周期性點陣多孔結構的快速成形制造 方法。通過 CAD 軟件構建基于點陣單元的周期性點陣多孔結構的三維 模型，將模型以 STL 格式輸出，導入到 SLM 成形設備中，激光束根 據切片層的數據選擇性地熔化區域內的鋁合金粉末得到二維的金屬結 構，經層層堆積最終可以得到與 CAD 模型一致的三維鋁合金多孔結 構，再經過熱處理、分離、噴砂等后續處理即可得到表面光潔、性能 良好的鋁合金周期性點陣多孔結構。本

本發明公開了一種具有高粉末原料利用率的高能束增材制造方 法及設備。方法根據待成形金屬構件切片輪廓形狀確定成型缸的內部 結構，使各鋪粉層的金屬粉末盡量只處于待成形金屬構件切片輪廓形 狀對應的區域，以大幅度減少金屬粉末的用量，并提高高能束增材制 造的功效。設備包括一個或多個成型缸，該成型缸的內部結構與待成 形金屬構件切片輪廓形狀相匹配。本發明通過使用鑲塊以及與金屬構 件切片輪廓形狀相適應的異形基板，實現了針對不同金屬構件

本發明公開了一種梯度溫度場主動調控系統及其控制方法，系 統由溫度場監控系統、加熱系統和控制系統；溫度場監控系統用于測 量成形區域 XOY 平面及四周的溫度場信息，將獲得的溫度場信息進行 量化處理后反饋給控制系統，加熱系統根據控制系統指令對成型缸的 底部和四周進行溫度場的分區獨立實時調節，以實現在加工過程中整 個加工區域的溫度場恒定，保證已加工區域與未加工區域處于合理的 溫度梯度，避免熱應力導致構件翹曲、變形、開裂。本

本發明公開了一種光電化學太陽能電池光電極微納結構制造工藝，包括步驟：1)在潔凈硅片上熱生長一層 SiO₂薄膜、2)在有 SiO₂層的硅片表面光刻出圓孔陣列圖形、3)刻蝕暴露的 SiO₂，將光刻的圖形轉移到 SiO₂層、4)鍍Cu 膜、5)去除表面的光刻膠及光刻膠表面的 Cu、6)生長 Si 微米線陣列、7)在 Si 微

本發明公開了應用混合型噴嘴噴印制造有機場效應晶體管的方 法，包括以下步驟：1)噴印 Gate 極；2)噴印介電層；3)成形導電單元： 混合型噴嘴噴出的液體在接收基板上沉積形成導電單元及覆在導電單 元上的油層；4)轉印；5)制造連接電極層；6)組合封裝。本發明工藝簡 單，在混合型噴嘴制備完成的情況下，靜電紡絲工藝實現簡單，對環 境要求也較低；成本低，設備成本低，同時制造過程中均只需要一定 濃度的溶液，損耗少；精度、分辨率高，不需重復定位，而且靜電紡 絲所得纖維器件均在微納尺度，集成度完全滿足電路要求；

本發明公開了一種光電化學太陽能電池光電極微納結構制造工 藝，包括步驟：1)在潔凈硅片上熱生長一層 SiO2 薄膜、2)在有 SiO2 層的硅片表面光刻出圓孔陣列圖形、3)刻蝕暴露的 SiO2，將光刻的圖 形轉移到 SiO2 層、4)鍍 Cu 膜、5)去除表面的光刻膠及光刻膠表面的 Cu、6)生長 Si 微米線陣列、7)在 Si 微米線表面鍍一層 ZnO 膜、8)在 Si 微米線表面生長 ZnO 納米線、9)在 ZnO 納米線表面制備一層 CdS 薄 膜 、 10) 在 ZnO/CdS 結 構 表 面

本發明屬于結構優化設計相關技術領域，其公開了一種適用于 增材制造的自支撐網狀結構拓撲優化設計方法，其包括以下步驟：(1) 利用 SIMP 材料密度-剛度插值模型，獲取[0，1]之間不同層次實體材 料的密度分布，同時得到宏觀材料布局形式及宏觀位移場；(2)構建基 于參數化水平集方法的優化模型，在宏觀材料布局優化的基礎上，針 對不同的中間密度單元進行微結構構型拓撲優化，并輸出最優細觀微 結構構型。上述方法將支撐結構與所設計結構自身相結合，融合了宏 觀材料布局優化及細觀微結構拓撲優化，避免了在增材制造成型

本發明屬于結構優化設計相關技術領域，其公開了一種適用于 增材制造的自支撐網狀結構拓撲優化設計方法，其包括以下步驟:(1) 利用 SIMP 材料密度-剛度插值模型，獲取[0，1]之間不同層次實體材 料的密度分布，同時得到宏觀材料布局形式及宏觀位移場;(2)構建基 于參數化水平集方法的優化模型，在宏觀材料布局優化的基礎上，針 對不同的中間密度單元進行微結構構型拓撲優化，并輸出最優細觀微 結構構型。上述方法將支撐結構與所設計結構自身相結合，融合了宏 觀材料布局優化及細觀微結構