成果介紹
該項目屬于新材料領域。無人機以其體積小、任務靈活等獨特優(yōu)勢廣泛應用于軍用民用領域。減重增效是無人機領域所追尋的永恒目標，材料輕量化是減重的重要途經，特別是對于近年來發(fā)展迅速的多旋翼無人機，發(fā)動機占據(jù)了其40-60%的重量。無人機發(fā)動機殼體屬于復雜、薄壁類構件，其高溫、高速工作環(huán)境對輕質化材料的強度、耐熱、鑄造以及耐磨等性能提出了更高的要求。
作為最輕結構材料的鎂合金在密度、比強度、比剛度以及減震降噪等多方面優(yōu)勢明顯，歐美先進國家現(xiàn)已將其應用到最新無人機發(fā)動機缸體中。國內對于發(fā)動機缸體用耐熱鎂合金已初步開展研究，目前尚處在研制階段，且還未涉及其鑄造工藝、耐磨性能等，嚴重制約我國無人機發(fā)動機制造技術的發(fā)展。沈陽工業(yè)大學針對傳統(tǒng)鑄鐵/鋁制無人機發(fā)動機缸體質量重、強度低、不耐磨、合格率低等關鍵技術問題，提出了輕質高強高耐磨無人機發(fā)動機缸體一體化制備技術，創(chuàng)新成果如下：
（1）采用多元微合金強化這一創(chuàng)新合金設計技術，研發(fā)了新型高性能耐熱鎂合金，滿足無人機發(fā)動機缸體輕質高強耐熱性能需求。
（2）采用先進復雜薄壁構件鑄造技術，利用純凈化冶煉、氣體保護澆注、旋轉重力鑄造、順序凝固等技術，實現(xiàn)鎂合金復雜薄壁鑄件完整充型、排氣、致密度的協(xié)同控制，解決無人機發(fā)動機缸體的成形困難和冶金質量低等問題；
（3）通過低成本高效微弧氧化技術，通過環(huán)保電解液配方和工藝優(yōu)化，實現(xiàn)了短時微弧氧化（為傳統(tǒng)微弧氧化工藝時間的1/4?1/5），獲得表面結構致密的膜層，提高缸體的耐磨性能。
基于上述創(chuàng)新成果，解決了鎂合金無人機發(fā)動機缸體復雜薄壁鑄件性能調控、整體鑄造、冶金質量穩(wěn)定性、耐磨性能控制的一體化制備技術難題，研究成果已成功應用于國內某單位生產的無人機發(fā)動機缸體中?，F(xiàn)有的研究成果可推廣到汽車發(fā)動機缸體、航空航天機匣等其他復雜薄壁鎂合金鑄件制備。
