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高端装备关重构件激光焊接制造技术

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2022-09-07 10:09:37

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 张健 | 2022-09-07 10:09:37

面向高端装备发展对先进激光焊接技术的迫切需求,围绕大型薄壁关键构件激光焊接制造过程中的重大科学技术问题展开研究,突破了大型薄壁构件激光焊接的关键共性技术,解决了大型薄壁构件激光焊接过程稳定性、质量一致性和可靠性难题,开发出关键功能部件和成套技术装备,构建了大型薄壁构件激光焊接制造理论和技术体系,显著提升了我国高端装备制造的自主创新能力和技术水平。项目成果获中国机械工业科学技术奖一等奖1项,北京市科学技术奖二等奖1项。

本项目开发的大型薄壁构件激光焊接技术,利用高能量的激光脉冲对材料进行微小区域内的局部加热,激光辐射的能量通过热传导向材料的内部扩散,将材料熔化后形成特定熔池。焊接深宽比高,焊缝宽度小,热影响区小、变形小,焊接速度快,焊缝平整、美观,焊后无需处理或只需简单处理,焊缝质量高,无气孔,可精确控制,聚焦光点小,定位精度高,易实现自动化。

随着汽车、电池、光通信、电子制造、钣金等几个主要领域对激光焊接需求快速增加,激光焊接的市场规模逐步扩大。近些年,随着激光器功率的不断提升,更重要的是半导体激光器、光纤激光器逐渐开发了激光焊接应用场景,激光焊接也逐渐进入了国内的汽车、轨道交通、航空航天、核电、新能源汽车、光通信等高端行业,比如一汽、奇瑞、广汽本田等都已采用自动化激光焊接产线;中车唐山机车、中车青岛四方机车也采用了千瓦级焊接技术;在动力电池方面就更多了,宁德时代、中航锂电、比亚迪、国轩等头部企业均大量用上了激光焊接设备。

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。

本项目成果是拥有自主知识产权的离子膜电解槽极网激光焊接成套技术与装备,支撑国内唯一的离子膜电解槽制造企业一蓝星(北京)化工机械有限公司离子膜电解槽制造技术跃升到国际领先水平,成功应用于轻量化免涂装地铁列车、杀手铜武器装备、高效节能型离子膜电解槽、国际大科学工程热核聚变实验堆(ITER计划)等高端装备的大型关重构件激光焊接制造,显著提升了我国高端装备制造的技术水平,推动了产品升略代,经济与社会效著。

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。