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磁脉冲焊接技术及装备

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2022-09-06 10:02:22

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 张健 | 2022-09-06 10:02:22

磁脉冲焊接技术的焊接过程很短,瞬间(30〜100ns)即可完成,且无污染;可使金属材料和非金属材料进 行连接或焊接;一般可在常温(即冷态)下进行,且焊接过程无明显的升温,无明显热影响区,焊接接头强度接近 于母材;比爆炸焊安全,且简单易行;能量易精确控制,重复性好,故容易实现机械化和自动化。此磁脉冲焊接工装简单,无须传压介质,不损伤零件表面,加工能量可参数化控制,能实现零件的精密连接装配的优势。在航空、 航天及军事工业中,已部分或全部用来代替钏接或焊接,成果和效果是显著的。

本项目开发的磁脉冲焊接技术主要有以下优势:1、该方法不但能焊接AI、Cu及其合金, 而且还可以焊接如低碳钢、不锈钢、Ti及其合金等的同种和异种金属,还可焊接金属与非金属。2、不仅适用于同种金属材料的固态连接,而且能满足异种金属材料连接的要求;3、焊接过程不需要填充剂和保护气体,节省成本;4、强磁脉冲导致焊接构件之间高速冲击,有效抑制了异种金属焊接过程中脆性和硬质金属间相的生成。

磁脉冲成形技术是20世纪60年代作为金属零件的成形和装配而发展起来的一种特种塑性成形方法,是目前应用最为广泛的高能率成形技术之一。磁脉冲成形技术实际上是冲击大电流技术在金属压力加工领域中的应用,其基本原理是利用磁场力使金属坯料变形,从而实现对工件的加工。磁场力可分为排斥力和吸引力两种,因此理论上采用电磁成形对坯料进行加工时,作用于坯料上的磁场力也可为排斥力和吸引力。本项目研发的磁脉冲焊接技术及装备可广泛用于汽车、航天制造领域及对管件有高效对接需求的相关领域。

我校材料与制造学部拥有工业大数据应用技术国家工程实验室和国家产学研激光技术中心2个国家级科研平台以及12个省部级科研平台,大量科技成果被成功应用于多项国家重点工程或实现产业化。例如"变极性等离子弧穿孔立焊工艺及装备”成功完成天宫一号/二号主结构的焊接制造、多元复合稀 土阴极成功应用于国产大型装置的新型电子源阴极、中高强高耐蚀可焊接5系铝铝合金成功应用于国产大型水面艇体材料以及单晶LaB6空心阴极成功应用于世界首台磁聚焦霍尔推力器等。

本项目研发的磁脉冲焊接技术及装备目前正与北京卫星制造厂和首都航天机械厂进行合作研发工作。目前,在发达国家磁脉冲焊接已应用在很多领域,但在国内这方面的应用还是一片空白,大有研究和开发的必要。该焊接法是由多学科交叉而成的边缘性工艺技术,随着这些学科的发展和现代技术的进步,以及对该工艺的不断深 入研究和开发,可以想象,在不久的将来,磁脉冲焊接工艺必将会像现在的普通焊接工艺一样普及和受欢迎。

1、技术承接方应当具备较为充足的资本,以使得成果转化相关工作能够顺利开展;2、技术承接方应当具有一定的技术能力,并配备足够的技术人员开展技术转化的系列工作;3、技术承接方应按照合同约定支付技术转让费用;4、技术承接方应当按照合同约定的范围和期限实施专利;5、技术承接方不得许可约定以外的第三人实施该专利。