增材制造 金屬制件殘余應(yīng)力高能聲束控制方法 編制說明

一、工作簡(jiǎn)況1.任務(wù)來源《增材制造金屬制件殘余應(yīng)力高能聲束控制方法》是2023年國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)提出，由全國(guó)增材制造標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)（SAC/TC562）歸口。負(fù)責(zé)起草單位：北京理工大學(xué)，計(jì)劃完成時(shí)2.主要工作過程預(yù)研階段：北京理工大學(xué)聯(lián)合全國(guó)增材制造標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)（以下簡(jiǎn)稱“標(biāo)委會(huì)”）成立了《增材制造金屬制件殘余應(yīng)力高能聲束控制方法》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)起草工作組，由北京理工大學(xué)為標(biāo)準(zhǔn)起草年4月，起草工作組對(duì)國(guó)內(nèi)外金屬制件生產(chǎn)過程殘余應(yīng)力聲束控制方法開展了研究與調(diào)研，搜集了金屬制件生產(chǎn)過程殘余應(yīng)力聲束控制方法相關(guān)資料。經(jīng)過起草工作組研究討論，結(jié)合金屬制件生產(chǎn)過程殘余應(yīng)力聲束控制方法的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了總結(jié)和歸納，形成了《增材制造金屬制件殘余應(yīng)力高能聲束控制方法》標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)委會(huì)以線下會(huì)議形式組織召開了《增材制造金屬制件殘余應(yīng)力高能聲束控制方法》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)第一次討論會(huì)，參加會(huì)議的有來自標(biāo)準(zhǔn)主起草單位北京理工大學(xué)及中機(jī)生產(chǎn)力促進(jìn)中心有限公司、內(nèi)蒙古第一機(jī)械集團(tuán)股份有限公司、中國(guó)兵器科學(xué)研究院寧波分院、西安準(zhǔn)起草單位匯報(bào)了標(biāo)準(zhǔn)的編制過程和主要內(nèi)容，各位與會(huì)專家就標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)內(nèi)容進(jìn)行了認(rèn)真地研討，形成了討論意見和建議。起草工作組根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)和第一次討論會(huì)的專家意見和建議，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容宣傳等方式公開征求意見，并在全體委員范圍內(nèi)發(fā)函（SAC/TC562形式組織召開了標(biāo)準(zhǔn)第二次討論會(huì)，參加會(huì)議的有來自標(biāo)準(zhǔn)主起草單位北京理工大學(xué)及中機(jī)生產(chǎn)力促進(jìn)中心有限公司、內(nèi)蒙古第一機(jī)械集團(tuán)股份有限公司、中國(guó)兵器科學(xué)研究院寧波分院、湖南華曙高科技股份有限公司、北京鑫精合增材制造技術(shù)有限公司、北京煜鼎增材制造研究院股份有限公司、青島理工大學(xué)、深圳市金石三維打印科技有限公司、濰柴動(dòng)力股份有限公司、西安增材制造國(guó)家研究院有限公司、中國(guó)海洋大學(xué)、中煤北京煤礦機(jī)械有限責(zé)任公司、廣標(biāo)準(zhǔn)討論稿進(jìn)行了認(rèn)真、細(xì)致的討論，提出了修改意見及建議。截XX條意見和建議。工作組針對(duì)這些反饋意見進(jìn)行整理和分析，并與見和建議（意見處理詳見《國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)征求意見匯總處理表》）。工成了X條修改意見和建議。工作組全部采納這些意見和建議，并對(duì)工作組針對(duì)這些反饋意見進(jìn)行整理和分析，并與專家溝通，最終全報(bào)批階段：工作組按照函審意見對(duì)標(biāo)準(zhǔn)送審稿做了進(jìn)一步的修總數(shù)的XX%，超過總委員數(shù)的3/4；贊成數(shù)XX票，占回函數(shù)的函數(shù)的1/4；符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)管理辦法要求，通過投票。工作組按照3.主要參加單位和工作組成員及其所作的工作等本標(biāo)準(zhǔn)由北京理工大學(xué)、中機(jī)生產(chǎn)力促進(jìn)中心有限公司、中機(jī)生產(chǎn)力促進(jìn)中心有限公司、內(nèi)蒙古第一機(jī)械集團(tuán)股份有限公司、中所作的工作：徐春廣為本標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)筆人，負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)文本的起草4.牽頭單位簡(jiǎn)介本標(biāo)準(zhǔn)牽頭單位北京理工大學(xué)是中國(guó)共產(chǎn)黨創(chuàng)辦的第一所理工科大學(xué)，是新中國(guó)成立以來國(guó)家歷批次重點(diǎn)建設(shè)的高校，首批進(jìn)入作為中國(guó)知名的機(jī)械類專業(yè)學(xué)院，學(xué)院綜合實(shí)力處于中國(guó)國(guó)內(nèi)同類高校前列，建有國(guó)家級(jí)科研重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室5個(gè)、省部級(jí)科研重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)承擔(dān)了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目、973基礎(chǔ)研究項(xiàng)目、軍委科技委基礎(chǔ)加強(qiáng)、國(guó)家自然科學(xué)基金重大研究計(jì)劃/重點(diǎn)/杰青/儀器專項(xiàng)/優(yōu)人均到?？蒲薪?jīng)費(fèi)220萬／年。近年來，牽頭獲國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)等國(guó)家級(jí)科技獎(jiǎng)勵(lì)8項(xiàng)，獲教育部自然科學(xué)一等獎(jiǎng)、教育部技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)、國(guó)防技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)、國(guó)學(xué)校高度重視標(biāo)準(zhǔn)化工作，本標(biāo)準(zhǔn)起草團(tuán)隊(duì)分別在全國(guó)增材制造標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)、中國(guó)材料與試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)、國(guó)防軍工計(jì)量測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)、中國(guó)電子學(xué)會(huì)、中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)無損檢測(cè)分會(huì)、中國(guó)電子學(xué)會(huì)電子機(jī)械分會(huì)、全國(guó)鋼標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)、中國(guó)職業(yè)安全健康協(xié)會(huì)、中國(guó)兵工學(xué)會(huì)材料科學(xué)與技術(shù)專業(yè)委員會(huì)、中國(guó)特種設(shè)備檢驗(yàn)協(xié)會(huì)檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用與評(píng)價(jià)工作委員會(huì)、本標(biāo)準(zhǔn)起草團(tuán)隊(duì)依托學(xué)校一級(jí)國(guó)家重點(diǎn)學(xué)科（機(jī)械工程）和部級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（先進(jìn)加工技術(shù)國(guó)防重點(diǎn)學(xué)科實(shí)驗(yàn)室）為依托，多年來一直從事無損檢測(cè)與控制理論與技術(shù)的教學(xué)和科研工作，開創(chuàng)了構(gòu)件內(nèi)部三維缺陷和殘余應(yīng)力原位量化無損檢測(cè)與變形控制理論和技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了加工過程中精密構(gòu)件殘余應(yīng)力與材料品質(zhì)的控制，系統(tǒng)而獨(dú)創(chuàng)地解決了我國(guó)尖端領(lǐng)域高新裝備制造質(zhì)量和服役可靠性的多項(xiàng)卡脖子技術(shù)，低應(yīng)力制造技術(shù)的開創(chuàng)者。團(tuán)隊(duì)以為我國(guó)無損檢測(cè)技術(shù)的研究和服務(wù)為指導(dǎo)，在教學(xué)、科研方面一直秉持基礎(chǔ)理論研究所以為我國(guó)無損檢測(cè)技術(shù)的研究和服務(wù)為指導(dǎo)，在教學(xué)、科研方面一直秉持基礎(chǔ)理論與工程應(yīng)用相結(jié)合、注重國(guó)際學(xué)術(shù)交流與合作的指導(dǎo)方針，與國(guó)內(nèi)外應(yīng)用研究單位建立了廣泛而長(zhǎng)期的科技合作關(guān)系。研究所先后與美國(guó)物理聲學(xué)公司、與中國(guó)航天五院、汕頭超聲儀器研究所等研究單位成立無損檢測(cè)技術(shù)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，與美國(guó)賓州州立大學(xué)、西北大學(xué)、英國(guó)紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)、布里斯托大學(xué)、帝國(guó)理工大學(xué)、韓國(guó)國(guó)立釜山大學(xué)、日本東京工業(yè)大學(xué)等建立了長(zhǎng)期二、標(biāo)準(zhǔn)編制原則和主要內(nèi)容1、標(biāo)準(zhǔn)編制原則——在結(jié)構(gòu)和編寫規(guī)則上按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)——注意標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容的完整性，按需編寫，結(jié)構(gòu)合理、條理清晰、——標(biāo)準(zhǔn)條文清楚、準(zhǔn)確、相互協(xié)調(diào)的要求，內(nèi)容盡可能簡(jiǎn)明2、標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了增材制造金屬制件殘余應(yīng)力高能聲束控制方法的人員要求、原理、設(shè)備、工作流程和調(diào)控報(bào)告。適用于增材制造金本標(biāo)準(zhǔn)由范圍、規(guī)范性引用文件、術(shù)語和定義、人員要求、原理、設(shè)備、工作流程、調(diào)控報(bào)告等8部分組成，其中原理、設(shè)備、在標(biāo)準(zhǔn)起草過程中，核心內(nèi)容的確定是參照起草單位金屬制件在本標(biāo)準(zhǔn)的修訂過程中，充分考慮了金屬鑄件砂型性能試驗(yàn)過程中的主要工作過程和關(guān)鍵步驟。同時(shí),為保證本標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法的合安裝板構(gòu)件殘余應(yīng)力聲束控制與空白對(duì)照組對(duì)比情況應(yīng)力檢測(cè)結(jié)果（MPa）123456789--------------------殼體構(gòu)件殘余應(yīng)力聲束控制與空白對(duì)照組對(duì)1234567891923845678997聲束控制組應(yīng)力檢測(cè)結(jié)果（MPa）12345678912834567898476877899驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果表明，采用本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的殘余應(yīng)力聲束控制方法用于增材制造金屬生產(chǎn)過程殘余應(yīng)力控制，試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以反映殘余應(yīng)力聲束控制效果，本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試驗(yàn)步驟具有可行性和可操作性。四、標(biāo)準(zhǔn)中涉及專利的情況五、預(yù)期達(dá)到的社會(huì)效益、對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的作用等情況增材制造金屬制件由于加工熱循環(huán)和構(gòu)件內(nèi)的溫度梯度、材質(zhì)不均勻和特殊結(jié)構(gòu)形式等因素導(dǎo)致增材構(gòu)件內(nèi)部產(chǎn)生了固有的分布不均勻的殘余應(yīng)力；分布不均勻的殘余應(yīng)力將嚴(yán)重影響增材構(gòu)件的制造精度，導(dǎo)致增材構(gòu)件出現(xiàn)變形和產(chǎn)生裂紋等缺陷，最終導(dǎo)致構(gòu)本標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)增材制造金屬制件生產(chǎn)過程殘余應(yīng)力聲束控制方法，適用于在增材成形過程中或增材成形完成后使用殘余應(yīng)力聲束控制，不僅可抑制殘余應(yīng)力的生成和增長(zhǎng)，使增材制件可以設(shè)計(jì)的更薄、更小、更復(fù)雜，而且可以在晶粒形核階段細(xì)化晶粒，能滿足激光、電弧等各種增材工藝成形制件內(nèi)部熱應(yīng)力控制、變形開裂預(yù)防、構(gòu)件內(nèi)部質(zhì)量和力學(xué)性能控制的需要，有利于提升增材制造金屬制件殘余應(yīng)力控制水平，規(guī)范增材制造行業(yè)的金屬制件生產(chǎn)過程殘余應(yīng)力聲束控制方法，促進(jìn)我國(guó)增材制造金屬制件殘余應(yīng)力聲束控制的應(yīng)用發(fā)展，保障增材構(gòu)件內(nèi)部殘余應(yīng)力處于低而平衡的狀態(tài)，提高六、與國(guó)際、國(guó)外對(duì)比情況本標(biāo)準(zhǔn)沒有采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，無國(guó)外樣品、樣機(jī)的相關(guān)測(cè)試數(shù)據(jù)。七、與現(xiàn)行相關(guān)法律、法規(guī)、規(guī)章及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，特別是強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào)性八、重大分歧意見的處