张弛团队助力国内超大口径超高压力耐蚀楔式闸阀发布

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超大口径超高压力耐蚀楔式闸阀具有流体阻力小、密封性能好，结构长度短，启闭省力，介质流动方向不受限制，全开时密封面受工作介质的冲蚀很小，制造工艺性较好等优点，适用于温度、压力较高的液体管道。但由于口径较大，设计和制造难度相应增大，一直制约着阀门行业的发展。为解决这一问题，清华大学材料学院张弛研究员带领的高性能金属材料基因工程与增材制造团队（以下简称“团队”）依托乌镇实验室，以材料基因的思想和高端零部件的目标性能及先进制造工艺特性为基础，以多模态数据挖掘、多尺度多理论模拟计算、高通量测试表征等技术为核心手段，合理设计面向全寿命全流程的材料生产工艺，建立特征组织基元与核心性能目标的内在关系；并应用先进制造关键技术，联合阀毕威阀门有限公司在浙江丽水成功研制出48"-Class900超大口径超高压力耐蚀楔式闸阀，填补了国内阀门行业的空白。

       超大口径超高压力耐蚀楔式闸阀是一种用于控制管道中介质流动的阀门，它较大的口径和较高的压力耐蚀性适用于多种介质，包括水、油、气以及各类腐蚀性介质。这种阀门的设计口径可以达到60英寸，压力等级可以达到150磅及以上。团队在运用材料基因思想搭建的数据和知识融合的智能化合金研发平台上，基于知识图谱的智慧大脑，采用API 600美国石油协会（American Petroleum Institute, API）标准设计，形成了该产品定制化的合金研发与产业化方案（工艺路线：铸造→热处理→机械加工→表面处理→组装和测试）。
       另外，团队在设计和制造过程中通过有限元模拟分析，全方位分析阀门的强度、刚度、流量特性，保证阀门在大口径工作条件下的安全和性能。联合阀毕威阀门有限公司在制造过程中使用专门的安装，维护设施和区域来组装阀门，在阀体内腔采用环氧树脂喷涂工艺，阀体与闸板的导向筋经过特殊的硬化处理，提高了耐蚀及耐磨性，且阀门可以水平或者垂直安装，并使用专门的检测设备对阀门的性能，强度进行检测，成功研制了48"-Class900超大口径超高压力耐蚀楔式闸阀，并已规模化生产，形成了浙江丽水阀门行业的新质生产力，促进了地区和行业先进制造力的跃升。据悉，目前该产品已外售国外，成功应用于某国的海水处理项目。
      金属材料基因与增材制造工程研究中心由中国工程院翁宇庆院士作学术带头人，汇集清华大学材料学院、东北大学、钢铁研究总院特钢院等多方学术资源，以材料基因的思想和高端零部件的目标性能及增材制造工艺特性为基础，重点以多模态数据挖掘技术、多尺度多理论模拟计算技术、高通量测试表征技术为核心手段，建立特征组织基元与核心性能目标的内在关系，应用增材制造关键技术，研制出面向全寿命全流程的系列高性能精密金属零部件，助力以长三角地区为代表的我国制造业转型升级。
       FBV INC.，位于浙江省丽水市产业集聚区的丽水经济开发区（碧湖工业区）。公司创建于 2010年，占地面积60余亩，建筑面积是23883平方米，员工人数173人，其中高级工程师 2人，工程师10人。公司建立了质量管理、质量检验、质量检测中心同时具有完善的质量保证体系和严格的质量控制措施。现已取得ISO 9001国际质量体系认证、ISO14001环境管理体系认证证书、OHSAS18001职业健康安全体系认证证、API 60D& API 600&API 602等认证证书；API 607、API 6FA产品防火证书。
       文章来源：清华大学
       张弛，清华大学材料学院教授。以相变理论为基础，基于材料基因工程理念，以材料微观组织调控为核心，围绕极端条件下服役的钢铁结构材料的合金设计、组织调控、力学性能模拟，聚焦高速重载铁路用钢、聚变堆用低活化钢及舰艇燃气轮机主轴用高强钢等新型材料的研发开展工作。负责、参与并完成了多项973项目、国际热核聚变实验堆研究专项、国家自然科学基金等，发表SCI文章141篇，授权国家发明专利6项，为我国能源、军工、轨道交通等领域的关键材料发展做出了重要的理论贡献，科研成果得到了有效转化。