2014年辽宁省科技创新重大专项项目

1、2014年辽宁省科技创新重大专项项目申报指南一、指南说明辽宁省科技创新重大专项是根据中共辽宁省委 辽宁省人民政府关于加快推进科技创新的若干意见的要求设置的，实施的重点领域为高端装备制造业，实施周期为2013年-2017年。重大专项旨在提升我省自主创新能力，加快推进经济结构调整和发展方式转变。五年内，力争在高端装备制造领域取得重大突破，掌握一批核心关键技术，开发一批国内领先、国际先进、市场占有率高的重大高端装备产品，增强企业核心竞争力，促进产学研合作，提高核心部件配套，完善产业链，对我省经济社会发展起重大支撑和引领作用。重大专项以企业为主体，鼓励企业与高校、科研院所加强产学研合作，开展多学科、跨

2、单位联合攻关。结合我省经济、社会发展需求，根据我省高端装备制造业发展实际，2014年重大专项凝练了7个专项，20个重点项目。二、指南内容专项1：核主泵及关键零部件项目1：CAP1400屏蔽电机核主泵水力部分研制研究内容：自主研发CAP1400屏蔽电机核主泵系列关键技术包括：多约束条件下核主泵高效水力设计、结构设计、模型试验及流场PIV测试研究；核主泵承压边界安全性分析、抗震分析、功能部件安全可靠性分析与研究；核主泵水力部件材料疲劳性能、焊接性能、抗腐蚀性能，及材料热处理等基础数据库建立；核主泵承压边界及水力部件制造工艺及使役性能研究、泵壳水压试验测试系统的开发。考核内容：（1）完成CAP140

3、0屏蔽电机核主泵水力模型的研发及实验验证：技术指标为：额定流量21642 m3/h(流量范围+4%,-6%)；额定扬程111 m（扬程范围±2%）；额定转速1480 r/min(50Hz)，同步转速1500 r/min；额定压力17.2 MPa；额定温度343 ；效率不低于85%。（2）建立核主泵承压边界安全性及可靠性分析方法；建立核主泵水力部件材料性能基础数据库。（3）完成核主泵承压边界部件和水力部件试制。（4）形成20项企业和行业技术标准，申请5项以上发明专利。项目2：CAP1400核电站主冷却剂泵变频调速装置研制研究内容：针对CAP1400核主泵对变频调速装置的特殊需求，研究大

4、功率变频调速装置功率驱动、水冷散热、电磁兼容及抗震设计技术；快速无转速传感器矢量飞车启动技术；电网同步投切技术；大功率高压级联变频调速系统能量回馈技术；大功率变频调速装置可靠性设计技术；核主泵变频调速系统可靠性可利用率分析及故障模式（FEMA）分析技术。考核内容：（1）开发出CAP1400核主泵变频器样机；（2）主要技术参数：样机输出电压：0-6kV，输出功率大于8500 kW，输出电流大于1120 A，效率大于96%；抗震要求为抗震II类；可用率指标大于0.99998，故障模式分析（FMEA）及可靠性可用率分析；可回馈能力大于额定功率80%；矢量飞车启动响应时间小于200 ms；电网同步投切

5、冲击电流小于50%额定电流，切换时间小于2 s。（3）在能量回馈控制技术，变压器空水冷散热技术和可靠性设计技术等方面，申请5项发明专利。项目3：三代核主泵脱落式飞轮研制研究内容：研究更安全、更可靠的三代核主泵飞轮技术。根据额定转动惯量、核主泵装配及特殊工况要求进行飞轮本体及其组件的结构设计、力学计算；核主泵飞轮完整性分析；研究飞轮与转动轴过盈配合量，实现超速时飞轮脱落；飞轮支撑的摩擦磨损、自润滑、抗蚀抗疲劳性能；飞轮本体与组件的精密加工及装配技术；全尺寸飞轮系统运转动态特性试验方法及仿真试验平台搭建。考核内容：（1）开发出SA-5083材料、转动惯量大于3000 kgm2的样机，满足设计超速1

6、875 rpm，脱离转速2400 rpm。（2）氮化硅陶瓷球和PEEK材料滚动体及其保持架具有自润滑与防腐蚀性能。（3）飞轮完整性分析测试及全工况可靠性分析。（4）形成5项企业技术标准，申请5项以上发明专利。项目4：CAP1400核主泵铸造壳体研制研究内容：研究CAP1400核主泵泵壳铸钢件的材料成分、组织，及其力学性能的关系，确定优化的合金成分；开展冶炼工艺研究，控制氢、氧、氮含量及合金成分，减少一次氧化夹杂，保证钢水的纯净度；对AP1400 核主泵泵壳铸件充型、凝固过程进行模拟，确定合理的铸造工艺；制定并优化热处理工艺，保证铸件力学性能和耐蚀性能；研究CAP1400 核主泵泵壳铸件材料的焊

7、补工艺，防止焊接过程中二次相等缺陷的出现。考核内容：（1）完成1台CAP1400核主泵壳样机试制。（2）CAP1400核主泵泵壳铁素体含量控制在F=15-20%，抗拉强度Rm530MPa，屈服强度RP0.2240 MPa，含碳量C0.035%，吨焊条用量1.5，补焊率降低30%。（3）建立CAP1400核主泵泵壳铸件材料焊接性能、焊接方法及焊后热处理工艺，形成一套核主泵泵壳铸件焊补技术；（4）形成10项企业技术和行业标准，申请5项以上发明专利。项目5：CAP1400核级泵阀铸锻件研制研究内容：核级泵阀锻件结构工艺设计技术、模具设计技术、锻造工艺设计与优化技术，利用动态仿真，分析模具在锻造过程中

8、的应力分析，优化模具设计、锻造工艺，提高锻造模具使用寿命，制造出符合在核级工况下使用的高性能泵阀铸锻件。考核目标：（1）制造出CAP1400爆破阀材料为SA182M-F316L的2500Lb-DN200用阀体锻件、Inconel 690 合金剪切帽锻件。（2）建立核电关键阀门锻造材料组织、性能和热加工工艺基础数据库，研发1-2种抗氧化、耐腐蚀、抗高温蠕变新材料。（3）形成一套关键阀门材料锻造工艺优化技术；（4）形成10项企业技术和行业标准，申请5项以上发明专利。项目6：高性能核级合金锻件研究内容：针对我国大型先进压水堆核电CAP1400自主研制需要，对核电装备用高性能核级Fe基和Ni基合金锻件

9、材料进行研制。研究材料成分优化和组织控制技术、材料冶金质量控制技术、热处理工艺参数优化以及材料中低缺陷工艺流程控制技术，制定并优化锻造工艺，保证Fe基和Ni基合金锻件力学性能和耐蚀性能。考核内容：（1）研制成功核主泵、压力容器、蒸汽发生器、稳压器、主回路管道，以及堆内构件等关键装备用高性能核级Fe基和Ni基合金锻件，形成200 吨/年的批量生产能力。（2）建立高性能核级合金锻件组织、性能和热加工工艺基础数据库。（2）研制的高性能核级Fe基和Ni基合金锻件材料满足包括ASTM、ASME，EN、RCC-M、DIN等验收标准要求。（3）形成10项企业技术和行业标准，申请5项以上发明专利。专项2：IC

10、装备项目1：防腐真空集成系统研究内容：针对14nm立体栅刻蚀工艺对真空获得系统提出的特殊要求，突破系统防腐、真空干泵智能控制、系统安全预警、阀门的智能调节、阀门密封等关键技术。研究开发耐强腐蚀、高精度和快速反应的智能调压真空阀门和高耐腐蚀、高可靠性、节能的小体积、大抽速真空获得及真空检测等设备及部件，组成智能联动调压防腐真空集成系统。考核内容：（1）开发出智能联动调压防腐真空集成系统。其中，智能调压真空阀门技术指标：漏率1×10-9mbarl/s，压力控制精度0.1%，节流和隔断关闭时间<6s；干泵技术指标：名义抽速900 m3/h，极限压力0.2Pa，噪音<72dB；（

11、2）材料的耐腐蚀性能研究和考核指标:预期成果指标名称完成时指标值/状态耐磨耐蚀涂层材料及其涂覆工艺盐雾试验（小时）240结合力试验划格法1级 GB-T9286-1998划格法涂层均匀度（m）±10不粘性试验水接触角大于100°（3）安全预警性能考核指标：预期成果指标名称完成时指标值/状态安全预警模拟测试干泵故障停机时间阀门自动关闭时间向主机发出故障信号后2-3s停机阀门自动关闭时间<6s（4）材料的密封技术及性能考核指标：预期成果指标名称完成时指标值/状态动密封件可靠性测试可靠运行时间4000h，泄漏量<10g8000h，泄漏量<100g静密封可靠性测试可

12、靠运行时间8000h，泵组漏率<5*10E-6 Pa.m3/s（5）申报3项发明专利，并在考核产品中得到应用。项目2：90nm光刻工艺匀胶显影设备研发内容：研发90nm光刻工艺关键核心技术，突破光刻材料的涂覆工艺和硬掩膜旋涂工艺技术难题，使光刻涂层和硬掩模旋涂技术性能指标达到90nm主流光刻工艺生产线需求；开发前道制程90nm匀胶显影设备工艺试验平台及其考核测试机，完成考核验证，实现示范应用。考核内容：（1）项目产品在300mm晶圆上完成DUV光刻工艺，光刻材料涂覆厚度100nm 400nm、均匀性<2%，产能实现100片/小时，满足90nm主流光刻工艺生产要求；（2）通过主流光刻

13、工艺生产示范线的考核评估, 完成3台以上项目产品的示范应用，替代进口设备；（3）涂层材料的性能达到：1、使用三层材料后光刻曝光的工艺窗口，在90nm线宽时达到100nm。2、刻蚀工艺能有效地把光刻胶上的图形转移到衬底上。（4） 硬掩模（hard mask）是含C的有机材料（C含量>80%），溶剂稀释后，可以旋涂在晶圆表面，然后烘干。这一工艺所要达到的指标：（1）实现100nm 400nm厚度；（2）厚度均匀性<2%。（5）申报发明专利3项。项目3：超大尺寸铝合金零部件特种焊接及湿法表面处理及清洗研究内容:面向IC装备行业，重点针对PVD、CVD、PECVD、匀胶显影设备等集成电路工

14、艺装备及平板显示装备对大型腔体类零件的特种需求，突破大型腔体类铝合金零部件激光-等离子弧复合焊接及特种湿法表面处理及清洗技术，完成大型腔体类铝合金零部件制造新技术产品研发、验证与批量产业化应用。考核内容: （1）建设完成大型腔体类铝合金零件湿法表面处理及清洗试验线及激光等离子复合焊装置；（2）腔体零部件满足如下指标外： 腔体材料AL6061 尺寸公差GB1804-2005 A级标准腔室内部采用连续焊接，外部采用断续焊接，焊接高度5 mm，焊接宽度5 mm，长度与间距50 mm×50 mm焊缝尺寸公差GB10854-89标准；焊缝质量均需满足GB12469-1990缺陷1级标准焊缝无损

15、探伤满足GB11345-89 1级、JBT6062-2007 1级及JBT6061-2007 1级标准检漏漏气率小于1×10-9 Pa·m3/s ；腔室极限工作真空度1×10-4 Pa （3）、大型腔体铝合金零件，通过设备商验证；形成相关国产部件的国家系列标准3项，申请专利3项。产品性能达到到国内领先、国际先进水平，替代进口，填补国内空白。项目4：IC芯片专用全自动激光划片设备研究内容：以大规模集成电路（IC）芯片半导体硅材料基片为加工对象，攻克激光偏振控制加工、机器视觉瞄准及其控制、模糊控制、多维运动自动控制、误差实时补偿、高精度划切工艺等关键技术，并在考核产品

16、中得到应用。开发出具有自主知识产权的IC专用全自动激光划片系列设备。考核内容：主要指标：划片精度6m，划片厚度范围50m-300m，划片线宽30m-100m（与划切深度有关），最大划片速度100mm/s，X/Y行程310×310mm，坐标轴分辨率0.5m，直线度6m/210mm，重复定位精度2 m，定位精度5m，工作台幅面310×310mm。实现产品示范应用；（3）申报国家发明专利3项以上，实用新型专利4项以上，发表论文4篇以上。专项3：智能型工业机器人项目1：虚拟五轴爬行系列机器人研究内容：针对飞机数字化装配的特点，研究虚拟五轴技术与爬行机器人的各种运动控制技术、移动机器

17、人空间定位技术、爬行机器人串并联机械构型和优化等关键技术，开发虚拟五轴爬行机器人系列产品，满足航空航天器装配的高精度、高效率及20米以上的大行程的需求。考核内容：（1）形成爬行机器人系列化的批量生产能力、并示范性应用，产业化推广达到20台套。（2）技术参数为：直线轴行程>20m；定位精度为0.2mm，重复定位精度为0.15mm，孔位偏差0.3mm，孔轴线角度偏差0.2deg，主轴转速500-12000rpm，制孔效率可达8个/min。（3）研究开发出具有自主知识产权的系列爬行机器人专用设计软件，形成3项软件著作权；申请3项国家发明专利。专项4：海工装备项目1：CP-350自升式钻井平台研

18、制研究内容：平台型式和主尺度设计技术研究；平台总体布置方案优化研究；平台作业和自存工况下总体性能研究；钻井系统研究；平台主体结构设计和优化；升降及锁紧系统研究；核心设备配置及系统设计技术研究；平台重量控制研究；关键建造技术研究。考核内容：（1）完成350英尺作业水深、具备9000m钻井能力的自升式平台的基本设计,通过船级社审查，满足产品建造条件，并完成产品建造。（2）自升式平台的主要技术参数应满足：平台气隙不小于11米；悬臂梁最大外伸不小于21.34米（井心距尾封板）；钻台最大横移（单向）不小于4.57米（距中）；钻台、悬臂梁最大载荷不小于1,140吨；作业工况最大可变载荷不小于4,080吨；

19、风暴自存工况最大可变载荷不小于2,900吨。（3）申请4项以上的国家专利，并在目标平台设计中得到应用。专项5：轨道交通装备项目1：整体铸造重型大功率内燃机车转向架研究内容：突破重型大功率内燃机车转向架整体铸造系列关键技术，包括凝固过程数值仿真、铸造工艺参数优化、质量和缺陷控制、矫形技术及专用装置研制、铸件几何参数非接触测量等。生产出重型大功率内燃机车整铸转向架。考核内容： （1）执行美国铁路协会AAR-201标准； （2）转向架化学成份控制范围（Wt%）：C 0.25，Si 1.5，Mn 0.90，P 0.04，S 0.04，CE 0.765；（3）机械性能：Rp0.2262MPa；Rm482

20、 MPa；A524%；Z36%；硬度137-208HB；AK（-6.7）20J；（4）表面探伤无线性显示或其他超标宏观缺陷；（5）射线探伤验收标准ASTM E446/E186/E280：首件整体射线探伤，关键区域按4级验收，非关键区域按5级验收；（6）形位公差±1.5mm（执行ISO8062CT13标准）；重量公差±3.5%。（7）整铸转向架的机车车头服役时间达到15年。（8）申请发明专利4项，实用新型专利3项。项目2：动车组铸造铝合金枕梁研究内容：通过对短流程熔炼技术的开发应用、铸造铝合金枕梁变形规律的研究与控制、新造型材料的应用、高效快速防变形焊接、高精度枕梁机加工工艺

21、、枕梁涂装工艺、系列铝合金铸造枕梁开发等工艺和技术的攻关，开发出可替代进口的用于动车组的铝合金枕梁。考核内容：（1）研制出适用于铝合金铸造枕梁的短流程熔炼技术，砂型拉伸试棒的抗拉强度达到280MPa，延伸率达到3%，枕梁铸件加工面的针孔度小于1级。（2）铝合金枕梁铸件铸造、焊接及热处理后总体最大变形量控制在3mm以下。（3）铝合金枕梁铸件长度方向上轴孔的同轴度小于0.1mm。（4）产品符合EN1706和EN15085标准，开发具有自主知识产权的CRH250和CRH350型动车组转向架铝合金铸造枕梁，实现铝合金枕梁批量生产，达到年产3000个枕梁铸件的能力。两种铝合金铸造枕梁均需通过1000万次

22、疲劳实验以及通过铁路总公司30万公里挂车运行考核。（5）形成不少于5项专利。专项6：智能制造集成装备项目1：基于软PLC控制的电子气门发动机装配线成套设备研究内容：针对电子气门发动机装配生产线中的成套装配关键技术、软PLC集成控制技术、网络化实时监控技术、柔性混合装配技术、高智能生产管理技术、系统仿真技术和可靠性技术等进行攻关，开发全自动、信息化发动机装配生产线系列产品，并进行推广应用。考核内容：（1） 开发出适用最新型电子气门发动机的装配生产线3条。（2） 以软PLC为主控单元，集成数据采集、网络通信、高精度定位等控制技术，实现无生产操作工人参与的全自动生产线。主要技术参数：自动工位节拍51

23、秒，产能40万台/年，一次压装合格率99.8% 。（3） 开发生产线数据库管理软件和制造过程仿真软件，实现全工位信息记录、信息回溯、统计分析、智能管理等功能，并对生产线工位定额、对准精度、节拍节奏、能源消耗等参数进行采集和仿真，实现各类产品的模拟生产仿真和调度。（4）形成国家专利5项以上，取得软件著作权1项，发表论文5篇以上，并在考核产品中得到应用。项目2：铝塑泡罩包装智能联动生产线研究内容：研究光、电、气、声等信号的高精度采集、网络传输和自动控制技术，实现多次折叠、高精度定位和高速包装控制。研究视觉识别技术，开发装盒机废料剔除装置，实现不合格产品的剔除。开发数据库管理软件，具有装盒过程全程信

24、息化管理能力。考核内容：（1）研制的生产线具有独立折纸机构，能够根据不同要求进行14次折叠。（2）开发独立伺服电机驱动和实时跟踪真空吸附技术，稳定速度达到600页/分钟。（3）开发铝塑泡罩包装生产线仿真与管理软件，实现生产过程仿真、在线实时数据监控和生产过程数据管理等功能。（4）形成4项发明专利、1项实用新型专利，取得软件著作权1项，发表论文5篇，并在考核产品中得到应用。专项7：智能控制装置与关键零部件项目1：工业核磁共振技术及仪表研发研究内容：研究大磁场空间高均匀度高稳定度的工业核磁共振永磁体的制备技术，高灵敏度径流式探头制造技术，开发能应用于多个石油化工生产流程的工业在线/旁线核磁共振分析

25、仪，解决石化行业缺乏工艺参数和物料成分等在线/旁线检测问题。考核内容：（1）开发出工业在线核磁共振分析仪样机2套，其中旁线样机1套在线分析系统样机1套；（2）样品分析速度2分钟/次，决定系数（R2）>95%，交叉验证误差(SECV)<0.25%，原油密度误差0.5Kg/m3，馏程误差±2，闪点误差±2，辛烷值误差0.25。（3）形成项软件著作权，建立核磁共振谱乙烯裂解数据库1个，申报发明专利项，并在考核产品中得到应用。项目2：智能超声波防垢除垢节能装置研究内容：攻克防垢除垢磁致换能系统设计、工业换能器制造、超声波能量高效输出、机电转换效率保障、智能防垢除垢在线一体化节能管理等关键技术，开发出具有自主知识产权的智能超声波防垢除垢节能环保一体化装置。考核内容：开发出样机两台，实现在钢铁冶金、石油化工等工业领域的产业化应用。（2）产品主机尺寸800×400×200mm,换能器尺寸85×350mm，超声波群周期50120ms，群内超声波频率2535KHz，脉宽28s40s，换能加速度为3000032000m/s2。热交换器的交换效