激光焊接工藝及裝備技術是國家科技支撐計劃、“973”計劃、重點研發計劃項目系列成果,面向高鐵、核電、航空航天等領域關鍵部件傳統焊接制造過程應力變形大、缺陷率高、效率低等問題,開展激光及激光-電弧復合焊接技術研究,揭示了多場耦合作用下焊接過程機理,建立了多工藝參數與接頭力學性能關系回歸模型,精度達97%。提出了鋁合金激光焊接氣孔控制方法,氣孔率下降50%。集成了具有焊縫成形及缺陷在線監控功能的激光焊接系統,效率提高2倍以上。形成了以激光-電弧復合焊為代表的低應力、小變形焊接技術并在高鐵領域示范應用。
圖1 高速列車關鍵部件激光-電弧復合焊接成套裝備
圖2 激光-電弧復合焊不銹鋼枕梁
應用領域與已推廣使用情況:可應用于高鐵、核電、航空航天、石油管道、新能源汽車等行業。目前已在高鐵車輛、核電加熱組件等關鍵部件的焊接制造中實現了工程化應用,產品的各項性能和技術水平得到配套廠家和各方用戶的普遍認可。
知識產權情況:高速列車關鍵部件激光—電弧復合焊接技術 2017年獲四川省科技進步一等獎,申請發明專利3項。
技術水平:國際先進。
技術成熟度:已成熟,處于規?;≡囯A段。
團隊(或成果完成人)簡介:團隊依托“軌道交通國家實驗室(籌)先進材料功能實驗室”、“牽引動力國家重點實驗室”、“軌道交通關鍵材料與工藝裝備研究中心”等一批從事軌道交通研究的國家級實驗室和“材料先進技術教育部重點實驗室”。重點圍繞軌道交通、核電、航空航天等領域的“先進激光加工技術(焊接、清洗、熔覆)、廣域環境結構材料技術、結構材料及部件服役行為及安全評價技術、表面工程技術”等方向開展材料工程技術研發、系統集成創新、科技成果與產品的孵化及產業化。團隊帶頭人陳輝教授為四川省青年創新團隊帶頭人,四川省學術與技術帶頭人,近5年出版專著2部,發表論文120余篇。授權發明專利4項,實用新型專利9項,參加國際會議并作大會邀請報告4次。主持四川省科技進步獎一等獎1項,四川省教學成果獎二等獎1項,教育部創新創業大賽國獎銀獎1項。