成果简介： 1、主要功能和应用领域 针对太赫兹高分辨雷达和通信系统应用需求，研究了常温固态太赫兹连续波发射和接收的总体方案和实现技术，研究了太赫兹平面肖特基势垒二极管非线性模型的精确模型，提出了太赫兹高效倍频电路和低损耗分谐波接收电路的拓扑结构，掌握了太赫兹倍频器和分谐波混频器的优化方法，解决了固态太赫兹关键技术的工艺难题，突破太赫兹连续波发射和接收的关键技术，打破国外技术封锁，提高自主创新能力，形成自主知识产权，相关技术水平达到国际先进，为我国太赫兹技术的发展和太赫兹系统的应用奠定技术基础，提供技术支撑。 2、特色和先进性 1）国内首次报道了400GHz以上频段的太赫兹源，输出功率大于5mW 2）首次开展了太赫兹高功率多管芯二极管的三维电磁模型研究； 3）国内首次报道了220GHz、380GHz和664GHz分谐波混频器，变频损耗指标由于10dB； 4）国内首次开展了基于光电结合的太赫兹高速无线通信系统实验，通信速率大于12.5Gbps； 5）太赫兹核心模块已应用于太赫兹成像和通信系统中。 3、技术指标 太赫兹倍频器指标对比 频段 国外研究机构 电子科技大学 美国VDI FARRAN 仿真 实测 59GHz 26dBm 20dBm 23dBm 17dBm 91.5GHz 22dBm 15dBm 16dBm 13dBm 110GHz 20dBm 12dBm 16dBm 12.5dBm 212.5GHz 15dBm 4dBm 13dBm 7dBm 340GHz 15dBm 4dBm 13dBm 4.5dBm 420GHz 9.5dBm 无 12dBm 4dBm 太赫兹分谐波混频器指标对比

本发明公开了一种采用选区激光熔化成形技术成形功能梯度零 件的方法，包括以下步骤：(1)将零件三维模型导入到选区激光熔化成 形设备中；(2)将粉末 A 放置于送粉床里，将粉末 B 放置于送粉斗中； (3)先成形粉末 A，再成形粉末 B；(4)采用线切割工艺将功能梯度零件 从基板上分离，在马弗炉中进行退火处理，则得到成品。本发明利用 粉床增材制造中的粉床铺粉结合送粉斗下落粉技术，可以一次性成形 出功能梯度材料，节约总成形

本发明公开了一种基于DED增材制造的喷射成形7xxx系合金粉末副产物回收再利用方法及其应用，属于材料制备技术领域，包括喷射成形7xxx系铝合金粉末副产物多级筛分、干燥处理、混粉、DED激光增材制造和热处理；本发明的方法将喷射成形过程中产生的7xxx系废粉转变为用于增材制造高附加值的粉体，既降低铝粉制备能源损耗和生产成本、又减少了喷射成形铝粉副产物的环境污染，利用该方法制备的合金块体抗拉强度可达487±23MPa，延伸率达5.8±0.1％，合金致密度至少99.14％，合金时效后峰值硬度至少171HV<subgt;0.2</subgt。

塑性精密成形是坯料在外力作用下，使金属在模具中发生塑性变形而成为所需形状、尺寸和性能的产品加工过程。该工艺能够解决材料切屑加工困难、加工量大、材料利用率低等问题，既减少了人力物力的浪费，又提高了产品的尺寸精度和使用性能。 1、铝合金、钛合金等温精密模锻工艺应用 某型号飞机铝合金法兰盘无斜度、无余量等温精锻件，图1所示，该锻件通过一次性成形达到零件外形设计尺寸，内孔和外形无须机械加工。 图1 铝合金法兰盘精密成型件 某型号飞机Ti-1023钛合金护板接头等温精锻件，图2所示，该等温精锻件外形无余量，为简单毛坯一次成形。   图2 钢板焊接件及钛合金精锻件 某型号Ti-1023钛合金摇臂等温精锻件，图3所示，已通过装机试飞测试，属于无斜度无余量精锻件。                                                                          图3(a) 钢摇臂机加件     图3(b) 钛合金摇臂等温精锻件 图4所示为某型号发动机TC6钛合金等温精锻件摇臂和指针。研制的钛合金等温精锻件的复杂程度处于国内领先水平。 图4 钛合金等温精锻件 2、液态模锻（挤压铸造）工艺应用 该工艺可解决铝合金小型复杂结构件的精密、高效的成型问题。针对气泵上盖零件，图5所示，实现了一模成形（多）两件、带侧孔抽芯、钢镶嵌件等工艺特点，简化了原加工工艺，降低了制造成本。 图5 气泵上盖液态模锻件 与某军工厂合作完成了多功能炮弹壳体液态模锻工艺研究，图6所示，炮弹毛坯内孔不加工，材料利用率大幅提高，加工工时大幅度下降，炮弹试验件经靶场试验测试满足设计要求。 图6 气泵上盖液态模锻件 某航空仪表电器厂传感器法兰盘，图7所示，材料为Ly12，采用液态模锻技术制取通用毛坯，替代原工艺采用的挤压棒料直接加工，可加工出8种尺寸规格的零件，降低了材料消耗，缩短了加工周期，节省了加工费用，已实现批量生产。 图7 气泵上盖液态模锻件 电器安装基板，如图8所示，材料为6063铝合金，采用液态模锻技术，实现了一模成形两件，将原数控加工的槽沟一次成形，尺寸达到设计要求，简化了该零件的加工工艺，缩短了加工周期，提高了生产效率。 图8 电器安装基板液态模锻件 3、铝合金精密冷挤压工艺应用 变形铝合金薄壁深筒“液压锁缸体”零件，图9所示，原工艺采用棒料直接加工而成，加工难度大、材料利用率低；利用冷挤压技术直接成形，挤压件要求外形及内孔不加工，表面质量要求高，通过工艺及模具设计优化，零件尺寸精度均达到设计要求，内外表面均不需要加工。 图9 液压锁缸体挤压件 手机电池用铝壳毛坯，图10所示，一次冷挤压成形工艺，铝壳壁厚0.3mm，外形尺寸可按要求设计，同时解决了挤压件的表面质量问题，所开发的工艺可用于成型矩形的各种尺寸规格手机电池铝壳。 图10 手机电池壳挤压件 铝合金电器屏蔽罩，图11所示，截面尺寸29×43mm，长度160mm，壁厚1.2mm，采用简单毛坯一次性挤压成形，表面质量好，尺寸精度高。 图11 铝合金电器屏蔽罩挤压件

本发明公开了一种能够自动脱模的热电单元成形装置。底座中心开有凹槽，下模冲包括长方体阴模和连接在长方体阴模两侧的顶杆，长方体阴模嵌合在底座的凹槽内并开有腰形通槽，竖直的两个顶杆穿过底座凹槽两侧各自的孔；N型热电臂阴模和P型热电臂阴模并列地安装在下模冲的长方体阴模上，N型热电臂阴模和P型热电臂阴模上方安装有上模冲，上模冲下的两个冲头分别穿过N型热电臂阴模和P型热电臂阴模上的模腔孔。本发明模块化安装的方式，可对需要不同直径大小的热电臂的热电单元进行制造，利用热电臂阴模相贴并列嵌入底座的方法，可使成形后的试样和热电臂平整且朝向规则整齐；并可快速脱模，提高生产效率。

本发明公开了一种能够自动脱模的热电单元成形装置。底座中心开有凹槽，下模冲包括长方体阴模和连接在长方体阴模两侧的顶杆，长方体阴模嵌合在底座的凹槽内并开有腰形通槽，竖直的两个顶杆穿过底座凹槽两侧各自的孔；N型热电臂阴模和P型热电臂阴模并列地安装在下模冲的长方体阴模上，N型热电臂阴模和P型热电臂阴模上方安装有上模冲，上模冲下的两个冲头分别穿过N型热电臂阴模和P型热电臂阴模上的模腔孔。本发明模块化安装的方式，可对需要不同直径大小的热电臂的热电单元进行制造，利用热电臂阴模相贴并列嵌入底座的方法，可使成形后的试样和热电臂平整且朝向规则整齐；并可快速脱模，提高生产效率。

针对国内难变形材料（钛合金、高温合金）构成的锻件模锻成形加工中存在着劳动生产率低、材料     利用率低、小批量多品种、加工质量一致性差、加工智能化程度不高等问题，突破关键重要锻件成形工  艺仿真与优化、面向有限空间的模具库分区智能存储及调度、复杂工况下模锻成形智能感知与动态监控  等关键技术，研制出应用于难变形材料（钛合金、高温合金）模锻成形的智能制造数据采集系统、标准 规范、数据库和知识库等成果，申请国家发明专利  3  件。主要创新点：（1）运用大数据挖掘技术实现模锻成形锻件的质量趋势智能预测（2）基于粗糙集及神经网络的模锻模具寿命智能预测技术（3）提出基    于负载均衡的模锻模具库动态分区调度技术。

钢管是经济建设中重要的原材料之一，属经济型断面型材，素有工业“血管”之称。钢管广泛地被用作机械工业用管(主要是液压与气动缸体管、液压输油管、汽车传动轴管和半轴套管、轴承钢管、皮带传送托辊管、印染辊管等)、石油地质工业用管(油泵管、钻探管、油管、套管、钻杆等)、化工用管(石油裂化管、化肥用高压管、化工设备及管道用管)、电站锅炉和热交换器管等。特别是进入WTO后，我国钢铁工业将会面临更加激烈的竞争环境，如何降低生产成本，提高产品质量，开发新的产品品种，以增强企业竞争力成为首要课题。北京科技大学冶金机械研究所“管材深加工科研小组” 二十余年来，从事管材塑性成形加工新工艺新设备的研究、推广工作，开发的“高精度冷拔钢管技术”正是这样一项降低生产成本，提高产品质量的新产品新技术。该项技术已在全国７个省市推广应用，并被国家科委列入《国家科技成果重点推广计划》指南中,编号为I4-1-4-21。随着市场和技术发展的需求，该“管材深加工科研小组”近来又先后开发出锥管冷拔成形新工艺和设备，大口径（建筑用）方管冷拔新工艺和设备。

针对汽车轻量化及安全法规对汽车用超高强钢的需求，完成超高强钢合金体系设计、强化机理、显微组织调控等关键技术研究，突破 1200-2000MPa 热成形钢批量制备技术。系统研究了超高强热成形钢的微观组织结构及力学性能特征，改善了塑韧性和氢致断裂敏感性，2000MPa 级热成形钢的抗拉强度达到 2083MPa，总伸长率达到 8.5%，弯曲角≥60°。使热成形零件满足汽车行业的使用要求，替代进口热成形钢，支撑国内汽车轻量化及安全碰撞要求的超高强汽车用钢的需求，为汽车轻量化新材料的发展提供技术支撑。