研發創新
焊接技術
- 焊接材料及工藝
鋁、鈦合金、高強鋼、鎳基復合等先進焊接材料及焊接性 - 輕量化鋁、鈦合金作為結構減重材料在承載結構輕量化等領域應用廣泛。其焊接性能是考驗大型結構在高頻振動和高載荷條件下安全運行的關鍵。針對材料在不同應用領域的特殊需求對鋁、鈦合金材料進行微量元素調控，建立與微量元素-性能相關的材料基因庫，并對其可靠性進行驗證。
- 高強鋼、鎳基復合材料作為深海耐壓平臺、船舶制造及飛機發動機制造領域的應用材料。針對系列規格材料對抗高溫、抗沖擊、高強度等性能的需求，經過微量元素及陶瓷顆粒協同調控，獲得性能優異、焊接性能穩定的材料。
- 建立系列規格鋁、鈦合金、高強鋼、鎳基復合等先進焊接材料在不同應用環境下與性能-焊接性-焊接工藝相關的基因庫，實現材料-接頭性能-焊接工藝和方法的一體化匹配，降低材料的開發及設計成本，實現定制化的同時確保了經濟性和高效性。
- 電弧物理及高效焊接方法
激光-電弧復合焊接熱源及應用 - 復合熱源：結合激光熱源大熔深、高能量密度的特點和電弧熱源小熔深、熔寬大的特點，突破單一熱源模式下高能耗、接頭缺陷多、熱量分布不均勻的難題開發適合同質材料和異質材料的激光-電弧復合焊接熱源，使激光和電弧在同一焊接池中產生混合效應，彌補了焊接工藝存在的缺陷，并改善了單一熱源焊接質量差的問題。
- 應用：使用開發的激光-電弧復合焊接熱源結合同質材料和異質材料焊接對熱源混合模式進行調控。針對異質材料焊接采用激光輔助電弧焊工藝，其中激光僅用于預熱將要通過電弧焊工藝焊接的基板。在該過程中，通常使用低功率激光源來增強電弧焊過程，從而獲得小熔深，低熱輸入的異質金屬可靠連接接頭。針對同質厚板材料焊接使用高功率激光束結合電弧進行深熔焊。在該焊接過程中，具有高能量密度的激光束和具有高能量效率的電弧的協同作用被用于厚板高效焊接。
激(ji)光-電弧復(fu)合焊接示意(yi)圖及溫度(du)分(fen)布(bu)
窄間隙、高熔化率焊(han)接(jie)工(gong)藝
低熱輸入(ru)磁弧窄間(jian)隙焊接(jie)技(ji)術(shu)(shu)及激光-磁控(kong)焊絲擺動復合窄間(jian)隙焊接(jie)技(ji)術(shu)(shu)能(neng)夠滿足不(bu)同(tong)厚度和規格材料窄間(jian)隙在空(kong)間(jian)位(wei)置上的適應(ying)性。借助輔助磁場(chang)迫使電弧擺動，及磁控(kong)焊絲擺動結合掃描(miao)激光技(ji)術(shu)(shu)對(dui)熔池能(neng)量再分配(pei)，從而使溫度場(chang)更加均勻、降低接(jie)頭焊接(jie)應(ying)力，緩解(jie)變形(xing)，并最終實(shi)現接(jie)頭成型(xing)與性能(neng)的協同(tong)控(kong)制。
增材及3D打印技術
激光(guang)立體修復與再(zai)制造。
激光立(li)體(ti)修復(fu)與再制(zhi)造技(ji)術在航(hang)(hang)空、航(hang)(hang)天、汽車工(gong)業、模(mo)具制(zhi)造、醫療器械的(de)修復(fu)及合(he)金(jin)(jin)設計等領(ling)域(yu)具有(you)廣闊的(de)應(ying)用(yong)前景。形(xing)成(cheng)了包括(kuo)材(cai)(cai)料(liao)(liao)、工(gong)藝(yi)、裝備和應(ying)用(yong)技(ji)術在內的(de)完整(zheng)的(de)技(ji)術體(ti)系(xi)。針對(dui)航(hang)(hang)空航(hang)(hang)天等高(gao)技(ji)術領(ling)域(yu)對(dui)結構件(jian)(jian)高(gao)性能、輕(qing)量(liang)化(hua)、整(zheng)體(ti)化(hua)、精密(mi)成(cheng)形(xing)技(ji)術的(de)迫切需求，開展了鈦合(he)金(jin)(jin)、高(gao)溫合(he)金(jin)(jin)、超高(gao)強度(du)(du)鋼和梯度(du)(du)材(cai)(cai)料(liao)(liao)激光立(li)體(ti)成(cheng)形(xing)工(gong)藝(yi)研究，突破結構件(jian)(jian)的(de)輕(qing)質(zhi)、高(gao)剛(gang)度(du)(du)、高(gao)強度(du)(du)、整(zheng)體(ti)化(hua)成(cheng)形(xing)，應(ying)力(li)變形(xing)與冶金(jin)(jin)質(zhi)量(liang)控(kong)制(zhi)，成(cheng)形(xing)件(jian)(jian)組織性能優化(hua)等關鍵技(ji)術。針對(dui)大型鈦合(he)金(jin)(jin)構件(jian)(jian)的(de)激光立(li)體(ti)成(cheng)形(xing)，解決了大型構件(jian)(jian)變形(xing)控(kong)制(zhi)、幾何尺(chi)寸控(kong)制(zhi)、冶金(jin)(jin)質(zhi)量(liang)控(kong)制(zhi)、系(xi)統裝備等方面(mian)的(de)一系(xi)列難題(ti)。
激光立體修復技術
成形(xing)尺寸在線檢(jian)測與(yu)過程智能控制
結(jie)合物理模型(xing)和(he)數(shu)據驅動模型(xing)相(xiang)結(jie)合本開發先進的增(zeng)材過程(cheng)監測(ce)方法，對過程(cheng)測(ce)量(liang)、信(xin)號采集、特征提(ti)取(qu)、分類(lei)和(he)控(kong)制(zhi)方法等重要(yao)方面進行了(le)設計優化。面向數(shu)據的過程(cheng)監控(kong)方法為提(ti)高(gao)制(zhi)造(zao)質量(liang)和(he)過程(cheng)穩定(ding)性提(ti)供了(le)可(ke)靠依(yi)據，為增(zeng)材制(zhi)造(zao)自動化和(he)控(kong)制(zhi)奠定(ding)了(le)技(ji)術(shu)基礎。從表面狀態監測(ce)到內部缺(que)陷(xian)和(he)微觀組織(zhi)建立關聯(lian)性，對內部缺(que)陷(xian)即晶(jing)粒組織(zhi)的在線監測(ce)成為可(ke)能，這(zhe)將為實時組織(zhi)控(kong)制(zhi)和(he)早期缺(que)陷(xian)修復奠定(ding)基礎。
在(zai)線(xian)檢(jian)測與成形過程智(zhi)能控制(zhi)技術
焊縫三維重構技術
鋁(lv)合(he)金(jin)(jin)、鈦(tai)合(he)金(jin)(jin)和高溫合(he)金(jin)(jin)零件的組織與性能(neng)表征
擁有先進(jin)的(de)組(zu)織(zhi)和性(xing)能(neng)表征(zheng)設備(bei)(bei)，如場發射掃描電(dian)鏡(jing)(jing)、透射電(dian)鏡(jing)(jing)、光(guang)鏡(jing)(jing)、100KN拉(la)伸試驗機，沖擊(ji)試驗設備(bei)(bei)及疲勞檢測(ce)設備(bei)(bei)。結(jie)合掃描電(dian)鏡(jing)(jing)、透射電(dian)鏡(jing)(jing)對(dui)沉積(ji)試樣的(de)織(zhi)構特(te)征(zheng)、元素(su)分(fen)(fen)(fen)布、晶界結(jie)構、第(di)二相分(fen)(fen)(fen)布、原子尺度范圍內的(de)相界面特(te)征(zheng)等進(jin)行觀察分(fen)(fen)(fen)析(xi)。形成對(dui)不(bu)同(tong)增(zeng)材(cai)零件微觀組(zu)織(zhi)表征(zheng)的(de)標(biao)準方(fang)法(fa)及步驟，實現復雜組(zu)織(zhi)及納米尺度范圍內微觀組(zu)織(zhi)特(te)征(zheng)的(de)分(fen)(fen)(fen)析(xi)方(fang)法(fa)。采用性(xing)能(neng)分(fen)(fen)(fen)析(xi)設備(bei)(bei)對(dui)試樣的(de)拉(la)伸性(xing)能(neng)、沖擊(ji)性(xing)能(neng)、彎曲性(xing)能(neng)、抗疲勞破壞(huai)等進(jin)行表征(zheng)。
掃描電鏡
低成本電弧(hu)3D打印設備
在電弧焊接設(she)(she)備(bei)的基(ji)礎上引入六軸機器人，結合切(qie)片(pian)軟件對機器人運動(dong)軌跡和(he)增材路(lu)徑(jing)優(you)化，從(cong)而設(she)(she)計制造了低(di)成本的3D打(da)印(yin)設(she)(she)備(bei)。該設(she)(she)備(bei)工作模式(shi)可選擇(ze)MIG、MAG、CMT、CMT-P、交流CMT；配備(bei)RCU5000i遙控器和(he)VR1550-CMT送絲機，內置鈦合金、鎳(nie)基(ji)合金和(he)硬(ying)質合金堆(dui)焊專(zhuan)家程序；IUNGOPNT軟件，提(ti)供多種(zhong)切(qie)片(pian)算(suan)法；多種(zhong)路(lu)徑(jing)規(gui)劃算(suan)法、自動(dong)規(gui)劃路(lu)徑(jing)；可動(dong)態打(da)印(yin)路(lu)徑(jing)仿真(zhen)；配備(bei)激(ji)光相(xiang)機自動(dong)補償打(da)印(yin)高度。通過(guo)工藝參數優(you)化和(he)軌跡協同(tong)優(you)化獲得穩定、可靠的增材設(she)(she)備(bei)。
激光焊接應用
激光(guang)復合焊接，高功率工業激光(guang)應用
激(ji)(ji)光(guang)(guang)復合焊(han)接(jie)、高功率工(gong)業激(ji)(ji)光(guang)(guang)焊(han)接(jie)技術(shu)(shu)在汽車制造(zao)、船舶制造(zao)、高速列(lie)車及航空航天(tian)結(jie)構(gou)的(de)(de)焊(han)接(jie)中(zhong)得(de)到成功應用。其中(zhong)，汽車行業將激(ji)(ji)光(guang)(guang)以(yi)(yi)(yi)及激(ji)(ji)光(guang)(guang)復合焊(han)接(jie)工(gong)藝確定為結(jie)構(gou)制造(zao)標(biao)準化工(gong)藝。尤其是千瓦級(ji)以(yi)(yi)(yi)上的(de)(de)大功率激(ji)(ji)光(guang)(guang)焊(han)接(jie)技術(shu)(shu)，幾乎與激(ji)(ji)光(guang)(guang)器的(de)(de)開發進度(du)相伴。使用激(ji)(ji)光(guang)(guang)以(yi)(yi)(yi)及激(ji)(ji)光(guang)(guang)復合熱源可以(yi)(yi)(yi)實現高質量的(de)(de)焊(han)接(jie)，焊(han)接(jie)強(qiang)(qiang)度(du)等于或超過母材強(qiang)(qiang)度(du)，主要應用在異質金屬(shu)(shu)、厚板窄間(jian)隙(xi)以(yi)(yi)(yi)及金屬(shu)(shu)-塑料的(de)(de)焊(han)接(jie)領(ling)域。
激光焊接的應用
電氣部分(fen)
使用基于(yu) IEC 61131-3 標準(zhun)的(de)編程開發工具
完善的在線(xian)編程和離線(xian)編程流程、可視化界面編程，強大(da)的運動控(kong)制(zhi)功能。
集(ji)邏(luo)輯控制(zhi)，HMI，運(yun)動控制(zhi)于一體
采用面(mian)向(xiang)對象的模(mo)塊化(hua)編程方式，完善的設(she)備模(mo)塊庫
標(biao)準化(hua)圖(tu)紙(zhi)和元器件庫，縮短設備制造和調試周期
機械部分
機械設計部分：
遵(zun)循有限(xian)元受力分析，有限(xian)元分析（FEA，Finite Element Analysis）利(li)用(yong)數學近(jin)似的方(fang)法(fa)對真實（幾何和(he)載荷工況(kuang)）進行模擬。利(li)用(yong)簡(jian)單(dan)而又相互作用(yong)的元素（即(ji)單(dan)元），就可(ke)以(yi)用(yong)有限(xian)數量的未知量去逼近(jin)無限(xian)未知量的真實系統(tong)。
有限元受力作用
有(you)限元分析縮寫：CAE，即計算機輔助工程，主要(yao)作用有(you)以下(xia)七方(fang)面：
1，增加設計功能，借助計算機分(fen)析(xi)計算，確保產品設計的合(he)理性，減少(shao)設計成本;
2，縮短設計和分(fen)析的循環周(zhou)期;
3，CAE分析起到的(de)“虛(xu)擬樣(yang)機(ji)”作用(yong)在很大程度上替代了傳統設計中資源消耗極大的(de)“物理樣(yang)機(ji)驗證設計”過程，虛(xu)擬樣(yang)機(ji)作用(yong)能預測產品(pin)在整(zheng)個生(sheng)命周期內的(de)可靠性;
4，采用優(you)化設(she)計，找出產品設(she)計最佳方(fang)案，降低材料的消耗(hao)或(huo)成本(ben);
5，在產品制造(zao)或工程(cheng)施(shi)工前(qian)預先發現潛在的問題(ti);
6，模(mo)擬各種試驗(yan)方案(an)，減(jian)少(shao)試驗(yan)時(shi)間和經費(fei);
7，進行機械事故分(fen)析，查(cha)找事故原因(yin)。
導軌壽命計算：
通過科學(xue)的計算(suan)，可以根(gen)據客戶需求選擇更(geng)精準(zhun)的導軌(gui)(gui)，既(ji)能滿(man)足客戶需求，又(you)能延(yan)長導軌(gui)(gui)的使用周期。
