聂建辉和他的团队突破残余应力控制技术难点和瓶颈

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荣获省“五小”竞赛一等奖是最珍贵的新年礼物
“我们团队不负3年的潜心研究，终于突破残余应力控制技术的难点和瓶颈。这是我收到的最好的新年礼物。”1月14日，晋中职业技术学院机电工程系教师聂建辉高兴地说。1个月前，他和团队的创新项目《消除高强度板材内残余应力的方法》获得2021年山西省“五小”竞赛一等奖。

聂建辉介绍，对于高强度板材，若不能有效控制，轧制、热处理过程中产生的残余应力将如同瘟疫一般在材料内部大量释放，引发零件翘曲、裂纹和断裂。更为严重的是，残余应力有时不立即表现为缺陷，而是加速零件的应力腐蚀，形成低应力脆断，造成机毁人亡的重大生命和财产损失。

3年前，消除高强度板材内残余应力成为聂建辉日思夜想要攻克的难题。于是，他和其他4名老师组成创新团队。

“我们采用盲孔法测量高强板的残余应力，发现其残余应力可高达600MPa以上，已经十分接近其本身屈服强度，若与使用应力叠加，材料极易发生疲劳破坏，严重影响高强度板材的实际应用。”创新初始阶段，遇到的困难不少，聂建辉介绍，如果进行时效处理，外加交变磁场和机械振动，能够改善材料的力学性能，但对于大型工程机械和舰艇等重型装备制造的时间成本和工艺成本很高，粗、精加工造成严重的材料浪费，市场迫切需要一种低成本又快捷的残余应力处理技术。

为响应国家高端装备发展战略和低碳绿色发展要求和市场需求，聂建辉团队开发了一种在源头上解决残余应力的方法，以残余应力最小为约束目标，求解矫直工艺参数，再根据矫直工艺参数反求矫直设备结构参数，在板材出厂前解决残余应力过高的问题。“根据这些参数设计一套完整的设备和工艺，再利用现代控制技术及时反馈调整工艺参数，行成了一种消除板材残余应力的有效方法和技术。该方法可有效降低高强度金属材料晶格畸变，降低高强度板的残余应力，减少高强度金属板材使用过程中疲劳破坏和断裂的概率。”聂建辉介绍。得益于该技术的成功运用，项目于2019年年底获得机械工业科技进步奖。

对于取得的荣誉，聂建辉并未沾沾自喜停止脚步。2020年，他们通过进一步的技术完善后，获得晋中职业技术学院工会大力支持和推荐，获得了晋中市第七届“五小”竞赛二等奖。

2021年，通过进一步完善以及院工会和晋中市总工会推荐和支持，他们参加了由省总工会、团省委、省科协组织的2021年山西省“五小”竞赛，获得山西省“五小”创新大赛优秀成果一等奖。

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突破残余应力控制技术的难点和瓶颈。