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最新更新时间:2015/12/1 16:36:00  访问数量:5077
曾苏民

个人简介

一、科研成就

1、运用多学科基本原理不断创造新工艺攻克国家重点工程关键技术难关。

(1)1960年,因苏联中断供货,国家急需轰六、歼八等8个机种的特大型铝金模锻件,他运用塑性成型力学原理,减少承压面积和降低金属变形流动阻力,创造出"分部、高温、多次横锻"新工艺,在一万吨水压机上研制成功了苏联在三万吨水压机上生产的H81等22种特大型铝合金锻件,为国家节约外汇约1800万美元。获全国科学大会奖2项,国防科技重大成果奖2项,国防科委科技成果奖4项和国家科技进步三等奖1项。

(2)1971年,返回地面卫星及火箭急需高镁铝合金大环,当时在三万吨水压机还没有安装的情况下,他综合多种压力加工方法,创造了"锻造+热轧"新工艺,攻克了特大铸锭锻造裂纹等5个技术难关,研制出优质铝合金大环。获全国科学大会奖。此后,又成功地研制出规格更大,性能更高的超强铝合金优质大环,用于获国家科技进步特等奖的"战略武器火箭"和"巨浪一号"上。

(3)1976年,331工程急需超宽铝合金薄板,超出国内外冷轧机能力。他用轧管原理,创造"分段多次旋压"新工艺,成功研制出该超宽薄板。

(4)长二乙(捆)、长三甲,长三乙(捆)急需3.1至3.5米的高强铝合金锻环,他综合多种锻造方式的特点和变形规律,创造三镦两扩新工艺,成功研制出特大锻环,比航天部原钢环方案产品重量大为减少。用此锻环已进行50次火箭发射,累计减少发射费1亿美元,获部级科技进步一等奖和国家科技进步三等奖。

(5)871工程需要3平方米的模锻件,按正常工艺需要6万吨级的水压机才能生产,他通过控制金属塑性流动的摩擦状态,研究出"预薄高温模锻"新工艺,在3万吨水压机上成功地锻造出特大型精密铝合金模锻件。

(6)1979年承接了涡喷13发动机用TC11钛合金模锻件的研制任务。这种钛合金在热变形中变形抗力大且存在相变,工艺复杂,技术难度大,他试验研究了在模锻温度区间TC11钛合金塑性流动本构关系的动态规律后,成功地创造出"预薄、空心、快速模锻"新工艺,攻克了变形死区、变形不均匀条件下的a和b相的形貌、大小和数量配比的控制技术难题,为我国钛合金模锻开辟了一条新途径,产品达到国际先进水平,节约外汇550万美元,获国家科技进步一等奖。他为解决这个技术难题,花了3年多的时间,做了100多次试验,其间,因过度劳累,急性肾炎又发作了,然而他在住院治疗期间,仍经常去现场指挥研制工作。凡是他主持的刘题,无论是否身体有病,他总是亲临第一线,直到完成课题。

(7)在涡喷13、14、10A、长征四号发动机GH698、GH169高温合金涡轮盘模锻件的研制中,他应用等温变形和在高应力球张量条件下变形的原理,创造"复合包套模锻"新工艺,从而攻克了横锻理裂纹、晶粒粗大、性能不合格等质量难关,此种工艺又成功地应用于烟气轮机GH132合金大型涡轮盘等28种高温合金模锻件的研制中,创经济效益5600万元。获国家科技进步二等奖。

2、创造精密模锻技术体系,获波音锻坯、锻件生产许可证。

(1)1986年工厂签订了向美国出口波音锻件的合同。美方要求锻件高精度,高金属纯洁度、高电导率、高力学性能、高顺低倍流线。他用模拟均匀变形的相似理论,创造出"同步成型"等新工艺,研制了新型润滑剂,成功地生产出高质量的波音锻件,并获得美国波音公司颁发的锻件和锻坯生产许可证。已实现十几个品种批量生产创新铝合金工艺因素相关强化技术,成功应用于国家重点工程关键产品的研制。

(2) DF31工程高性能铝合金大型整体锥形锻环是用于制造火箭末修舱的重要锻件,要求力学性能高于国标20%。他利用不同磨擦阻力和不同温度对金属变形流动的影响,以及工艺因素相关强化技术,创造出"四锥两特"的新工艺,成功地研制出大型整体锥形锻环。经用户试验,末修舱整体抗破坏负荷大幅度提高,火箭射程大大增加,显著提高弹着精度。

(3) 高性能铝合金三角锻环用于制造发射22颗卫星的卫星座,要求力学性能高于国标40%,残余应力极小,精加工变形小于0.015。他不顾60岁的高龄,不避高温酷署,坚持深入现场,夜以继日分析研究,创造了大变形量、超长时间固溶、超长时间高温时效的"一大二长"新工艺,成功研制出纵横向性能相等的锻环,使高强铝合金达到了超强铝合金性能,经美国复验,质量优良。

   近年来将铝合金固溶处理的多因素相关强化技术上升为理论,使之更具有普遍适用性,取得显著的应用成就和巨大的经济效益。

   他运用铝合金内部能量变化规律,将13个相互影响、相互渗透、相互补偿的因素构成一个关系式,定量描述这些因素之间的相关规律,运用该规律采用现有的设备和特种工艺,使铝合金达到晶粒超细化、组织超均匀化、强度提高10%--60%,塑性提高30%--90%,不均匀性减少30%---80%。超级全面综合性能显著提高,基本达到了日本正着手实施的现有铝合金性能提高0.5倍的目标。运用这项技术:(1)解决了出口7075及6061铝合金予拉伸厚板的横向力学不合格等问题,性能超过美国标准的要求;(2)优化新型卫星用LY12CZO优质特薄淬火板最终冷变形率与固溶处理的工艺,使板形好,力学性能高且均匀;(3)将"30工程"用耐蚀铝合金919CS超大管材的产品力学性能提高了30%;(4)提高了出口美国的6063合金电杆用有缝管的挤压焊缝性能,超过了美国无缝管的先进水平;(5)大幅度减少了LD2CS挤压型材粗晶环。这些技术在生产中推广应用已取得了巨大的经济效益。

二、代表论著

1 曾苏民,张兴模,中国有色金属学会第一次学术会议优秀论文集·改进熔铸工艺提高八号大梁探伤合格率的研究报告.北京:中国有色金属学会,1986

2 刘伯操,曾苏民.工程材料实用手册(又名中国航空材料手册)·铝合金篇.北京:
中国标准出版社,1989

3 曾苏民.特宽铝合金薄板新工艺.中南工业大学学报,1996(1):73~76

4 曾苏民.复合包套模锻新工艺.中国有色金属学报,1996(2):93~97

5 曾苏民.降低超厚铝合金锻件残余应力的试验.中国有色金属学报,1996 (3):68~70

6 曾苏民.大型锥环特种制造工艺研究.
中南工业大学学报,1996(5):586 ~590.

7 Jiangtao Peng, Zhiyi Liu*, Peng Xia, Mao Lin, Sumin Zeng,On the interface and mechanical property of Ti/Al–6%Cu–0.5%Mg–0.4%Ag bimetal composite produced by cold-roll bonding and subsequent annealing treatment,Materials Letters 74 (2012) 89–92.

8 Xu Chen, Zhiyi Liu, Mao Lin, Ailin Ning, and Sumin Zeng,Enhanced Fatigue Crack Propagation Resistance in an Al-Zn-Mg-Cu Alloy by Retrogression and Reaging Treatment, Journal of Materials Engineering and Performance,JMEPEG (2012) 21:2345–2353

9 Yao Li , Zhiyi Liu∗, Song Bai, Xuanwei Zhou, Heng Wang, Sumin Zeng, Enhanced mechanical properties in an Al–Cu–Mg–Ag alloy by duplex aging,Materials Science and Engineering A 528 (2011) 8060– 8064.

10 Song Bai, Zhiyi Liu∗, Yanxia Gu, Xuanwei Zhou, Sumin Zeng,Microstructures and fatigue fracture behavior of an Al–Cu–Mg–Ag alloy with a low Cu/Mg ratio,Materials Science and Engineering A 530 (2011) 473–480