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。
激光-電弧復合焊接示(shi)意圖及溫度(du)分布
窄(zhai)間隙、高(gao)熔(rong)化率(lv)焊接工藝
低熱輸入(ru)磁(ci)(ci)弧窄間(jian)隙(xi)焊(han)接(jie)技術(shu)及(ji)激光-磁(ci)(ci)控焊(han)絲擺(bai)動復合窄間(jian)隙(xi)焊(han)接(jie)技術(shu)能夠滿足不同(tong)厚度和規格材料窄間(jian)隙(xi)在(zai)空(kong)間(jian)位置上的(de)適(shi)應(ying)(ying)性(xing)。借助輔助磁(ci)(ci)場迫使(shi)電弧擺(bai)動，及(ji)磁(ci)(ci)控焊(han)絲擺(bai)動結合掃描激光技術(shu)對熔(rong)池能量再分配，從而使(shi)溫度場更加均勻、降低接(jie)頭(tou)(tou)焊(han)接(jie)應(ying)(ying)力，緩解變形(xing)，并最終實現接(jie)頭(tou)(tou)成型(xing)與性(xing)能的(de)協(xie)同(tong)控制。
增材及3D打印技術
激光立體修復與再制(zhi)造。
激光立體(ti)修復(fu)(fu)與再(zai)制(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)在航(hang)空(kong)、航(hang)天(tian)、汽車工業、模具制(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)、醫療器械的修復(fu)(fu)及合金(jin)設(she)計(ji)等(deng)領域(yu)具有廣(guang)闊的應(ying)用(yong)前(qian)景。形成(cheng)了(le)包括(kuo)材料、工藝、裝(zhuang)備和應(ying)用(yong)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)在內的完整(zheng)的技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)體(ti)系(xi)。針對(dui)航(hang)空(kong)航(hang)天(tian)等(deng)高(gao)(gao)(gao)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)領域(yu)對(dui)結構(gou)件(jian)高(gao)(gao)(gao)性能、輕量化(hua)、整(zheng)體(ti)化(hua)、精(jing)密成(cheng)形技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)的迫切(qie)需求，開(kai)展了(le)鈦合金(jin)、高(gao)(gao)(gao)溫(wen)合金(jin)、超高(gao)(gao)(gao)強(qiang)度(du)鋼和梯度(du)材料激光立體(ti)成(cheng)形工藝研究，突破(po)結構(gou)件(jian)的輕質、高(gao)(gao)(gao)剛度(du)、高(gao)(gao)(gao)強(qiang)度(du)、整(zheng)體(ti)化(hua)成(cheng)形，應(ying)力(li)變(bian)形與冶金(jin)質量控制(zhi)(zhi)(zhi)，成(cheng)形件(jian)組(zu)織性能優化(hua)等(deng)關(guan)鍵技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)。針對(dui)大型鈦合金(jin)構(gou)件(jian)的激光立體(ti)成(cheng)形，解(jie)決了(le)大型構(gou)件(jian)變(bian)形控制(zhi)(zhi)(zhi)、幾何尺寸控制(zhi)(zhi)(zhi)、冶金(jin)質量控制(zhi)(zhi)(zhi)、系(xi)統裝(zhuang)備等(deng)方面的一(yi)系(xi)列難題(ti)。
激光立體修復技術
成形尺(chi)寸在線檢(jian)測與(yu)過程智(zhi)能控制
結(jie)(jie)合(he)(he)物(wu)理模型(xing)和(he)(he)數據驅(qu)動模型(xing)相(xiang)結(jie)(jie)合(he)(he)本開發先進的增材過程(cheng)監(jian)測方(fang)(fang)(fang)法，對過程(cheng)測量、信號采集、特(te)征提(ti)取、分類(lei)和(he)(he)控制(zhi)方(fang)(fang)(fang)法等重(zhong)要方(fang)(fang)(fang)面(mian)進行(xing)了設計優化。面(mian)向數據的過程(cheng)監(jian)控方(fang)(fang)(fang)法為(wei)提(ti)高(gao)制(zhi)造質量和(he)(he)過程(cheng)穩(wen)定性提(ti)供了可(ke)靠依據，為(wei)增材制(zhi)造自動化和(he)(he)控制(zhi)奠(dian)(dian)定了技術基(ji)礎。從表面(mian)狀態監(jian)測到(dao)內部缺(que)陷和(he)(he)微(wei)觀(guan)組(zu)織建立關聯性，對內部缺(que)陷即(ji)晶(jing)粒組(zu)織的在(zai)線監(jian)測成為(wei)可(ke)能，這將為(wei)實時組(zu)織控制(zhi)和(he)(he)早(zao)期缺(que)陷修復奠(dian)(dian)定基(ji)礎。
在線檢測與成形過程智能控(kong)制技術
焊縫三維重構技術
鋁合金、鈦合金和(he)高溫合金零件的組織與性能表(biao)征
擁有先進的組(zu)(zu)織和(he)性(xing)能(neng)表(biao)征(zheng)(zheng)設(she)備，如場發(fa)射(she)掃(sao)描電(dian)鏡(jing)、透(tou)射(she)電(dian)鏡(jing)、光鏡(jing)、100KN拉(la)伸試(shi)驗機，沖擊(ji)試(shi)驗設(she)備及疲勞檢測設(she)備。結合掃(sao)描電(dian)鏡(jing)、透(tou)射(she)電(dian)鏡(jing)對沉積試(shi)樣(yang)的織構特(te)(te)(te)征(zheng)(zheng)、元素(su)分(fen)布(bu)、晶(jing)界(jie)結構、第二相分(fen)布(bu)、原子尺度范(fan)圍內的相界(jie)面特(te)(te)(te)征(zheng)(zheng)等進行(xing)觀察分(fen)析。形成(cheng)對不同增材零(ling)件微觀組(zu)(zu)織表(biao)征(zheng)(zheng)的標準方(fang)法(fa)及步驟，實(shi)現(xian)復雜組(zu)(zu)織及納(na)米尺度范(fan)圍內微觀組(zu)(zu)織特(te)(te)(te)征(zheng)(zheng)的分(fen)析方(fang)法(fa)。采用性(xing)能(neng)分(fen)析設(she)備對試(shi)樣(yang)的拉(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)等進行(xing)表(biao)征(zheng)(zheng)。
掃描電鏡
低成本(ben)電弧3D打印設備
在(zai)電弧焊接(jie)設備的(de)基礎上引入六軸(zhou)機(ji)(ji)器人，結合(he)(he)切(qie)片軟件對機(ji)(ji)器人運動(dong)軌跡和增(zeng)材(cai)路(lu)(lu)徑(jing)優化，從而設計制造了低成本(ben)的(de)3D打(da)印(yin)設備。該設備工作模式可(ke)選(xuan)擇MIG、MAG、CMT、CMT-P、交流CMT；配(pei)備RCU5000i遙控器和VR1550-CMT送絲(si)機(ji)(ji)，內置鈦合(he)(he)金、鎳(nie)基合(he)(he)金和硬質合(he)(he)金堆焊專家程序；IUNGOPNT軟件，提供(gong)多種(zhong)切(qie)片算(suan)法(fa)；多種(zhong)路(lu)(lu)徑(jing)規(gui)劃(hua)算(suan)法(fa)、自動(dong)規(gui)劃(hua)路(lu)(lu)徑(jing)；可(ke)動(dong)態(tai)打(da)印(yin)路(lu)(lu)徑(jing)仿(fang)真；配(pei)備激(ji)光(guang)相機(ji)(ji)自動(dong)補償打(da)印(yin)高度。通過工藝參(can)數優化和軌跡協同優化獲得穩(wen)定、可(ke)靠的(de)增(zeng)材(cai)設備。
激光焊接應用
激(ji)光復合焊(han)接，高(gao)功率工業(ye)激(ji)光應(ying)用
激(ji)光(guang)復合(he)焊(han)接(jie)(jie)(jie)、高(gao)功(gong)率(lv)(lv)工(gong)業激(ji)光(guang)焊(han)接(jie)(jie)(jie)技術(shu)在汽(qi)車制造(zao)、船舶制造(zao)、高(gao)速列(lie)車及航(hang)空(kong)航(hang)天結(jie)構的(de)焊(han)接(jie)(jie)(jie)中得到成功(gong)應用。其中，汽(qi)車行業將激(ji)光(guang)以(yi)及激(ji)光(guang)復合(he)焊(han)接(jie)(jie)(jie)工(gong)藝確定(ding)為(wei)結(jie)構制造(zao)標準(zhun)化工(gong)藝。尤其是千瓦級以(yi)上(shang)的(de)大功(gong)率(lv)(lv)激(ji)光(guang)焊(han)接(jie)(jie)(jie)技術(shu)，幾乎與激(ji)光(guang)器的(de)開發進度(du)相伴(ban)。使(shi)用激(ji)光(guang)以(yi)及激(ji)光(guang)復合(he)熱源可以(yi)實現(xian)高(gao)質量的(de)焊(han)接(jie)(jie)(jie)，焊(han)接(jie)(jie)(jie)強度(du)等于或超過(guo)母(mu)材強度(du)，主要應用在異質金屬、厚板窄間隙以(yi)及金屬-塑料(liao)的(de)焊(han)接(jie)(jie)(jie)領(ling)域。
激光焊接的應用
電(dian)氣部分
使(shi)用基于 IEC 61131-3 標準的(de)編(bian)程(cheng)開發工具
完善的在(zai)線(xian)(xian)編(bian)程(cheng)(cheng)和離線(xian)(xian)編(bian)程(cheng)(cheng)流程(cheng)(cheng)、可視化界(jie)面編(bian)程(cheng)(cheng)，強大的運動(dong)控制功能。
集(ji)邏(luo)輯控制(zhi)，HMI，運動控制(zhi)于一(yi)體
采用(yong)面向對象的模塊(kuai)化編(bian)程方式，完善(shan)的設(she)備模塊(kuai)庫
標(biao)準化圖(tu)紙(zhi)和(he)元器(qi)件(jian)庫，縮(suo)短(duan)設備制造和(he)調試周期
機械部分
機械設計部分：
遵循(xun)有(you)限元(yuan)受力分析(xi)，有(you)限元(yuan)分析(xi)（FEA，Finite Element Analysis）利(li)用(yong)(yong)數(shu)學近(jin)似的(de)(de)方法對真實(shi)（幾何和載荷工(gong)況）進行模擬。利(li)用(yong)(yong)簡單而(er)又相互作(zuo)用(yong)(yong)的(de)(de)元(yuan)素（即單元(yuan)），就可以(yi)用(yong)(yong)有(you)限數(shu)量的(de)(de)未知量去逼近(jin)無限未知量的(de)(de)真實(shi)系(xi)統。
有限元受力作用
有限元分析縮寫：CAE，即(ji)計算機(ji)輔助工程，主要作用有以下七方面：
1，增(zeng)加設(she)計(ji)功(gong)能，借助(zhu)計(ji)算機分析計(ji)算，確保產品設(she)計(ji)的(de)合理性(xing)，減少設(she)計(ji)成本;
2，縮短設計和分析的循環周(zhou)期;
3，CAE分析起到的“虛(xu)擬(ni)樣機(ji)”作用(yong)在(zai)很(hen)大程度上替代了傳統(tong)設計中資源消耗極(ji)大的“物理樣機(ji)驗證設計”過程，虛(xu)擬(ni)樣機(ji)作用(yong)能(neng)預(yu)測(ce)產品在(zai)整(zheng)個生命(ming)周期內的可靠性(xing);
4，采用優化設(she)計(ji)(ji)，找出產品設(she)計(ji)(ji)最佳方(fang)案，降低材料(liao)的消耗或(huo)成本;
5，在產(chan)品(pin)制(zhi)造或(huo)工程施工前預先發現潛在的問(wen)題;
6，模擬各種試驗方案，減少試驗時(shi)間(jian)和經費;
7，進行機(ji)械事故分(fen)析，查找事故原因。
導軌壽命計算：
通過(guo)科學的計算，可以根據客戶(hu)需(xu)求(qiu)選擇更精準的導軌，既(ji)能(neng)滿足客戶(hu)需(xu)求(qiu)，又(you)能(neng)延長導軌的使用周(zhou)期。
