激光焊接工艺及装备技术是国家科技支撑计划、“973”计划、重点研发计划项目系列成果,面向高铁、核电、航空航天等领域关键部件传统焊接制造过程应力变形大、缺陷率高、效率低等问题,开展激光及激光-电弧复合焊接技术研究,揭示了多场耦合作用下焊接过程机理,建立了多工艺参数与接头力学性能关系回归模型,精度达97%。提出了铝合金激光焊接气孔控制方法,气孔率下降50%。集成了具有焊缝成形及缺陷在线监控功能的激光焊接系统,效率提高2倍以上。形成了以激光-电弧复合焊为代表的低应力、小变形焊接技术并在高铁领域示范应用。
图1 高速列车关键部件激光-电弧复合焊接成套装备
图2 激光-电弧复合焊不锈钢枕梁
应用领域与已推广使用情况:可应用于高铁、核电、航空航天、石油管道、新能源汽车等行业。目前已在高铁车辆、核电加热组件等关键部件的焊接制造中实现了工程化应用,产品的各项性能和技术水平得到配套厂家和各方用户的普遍认可。
知识产权情况:高速列车关键部件激光—电弧复合焊接技术 2017年获四川省科技进步一等奖,申请发明专利3项。
技术水平:国际先进。
技术成熟度:已成熟,处于规模化小试阶段。
团队(或成果完成人)简介:团队依托“轨道交通国家实验室(筹)先进材料功能实验室”、“牵引动力国家重点实验室”、“轨道交通关键材料与工艺装备研究中心”等一批从事轨道交通研究的国家级实验室和“材料先进技术教育部重点实验室”。重点围绕轨道交通、核电、航空航天等领域的“先进激光加工技术(焊接、清洗、熔覆)、广域环境结构材料技术、结构材料及部件服役行为及安全评价技术、表面工程技术”等方向开展材料工程技术研发、系统集成创新、科技成果与产品的孵化及产业化。团队带头人陈辉教授为四川省青年创新团队带头人,四川省学术与技术带头人,近5年出版专著2部,发表论文120余篇。授权发明专利4项,实用新型专利9项,参加国际会议并作大会邀请报告4次。主持四川省科技进步奖一等奖1项,四川省教学成果奖二等奖1项,教育部创新创业大赛国奖银奖1项。