本发明属于增材制造领域，并公开了一种异质多材料增材制造 系统。该系统包括关节臂机器人、打印装置、减材装置和监测反馈装 置，通过采用旋转式多喷头切换打印装置，以多个送丝打印机构旋转 切换的方式进行多材料多工艺实时切换打印，实现了多材料多工艺的 高效 3D 打印成形；双目立体视觉在线实时监测反馈装置及时反馈加工 零部件的层层温度信息及三维轮廓信息并与原始模型对比标定，确定 减材加工时机及相应减材加工参数。通过本发明，高精

铝及其合金是工程应用最广泛的结构材料之一。传统的铝合金零件通过铸造、锻造和粉末冶金等方法制造，与这些传统制造过程相关的工具设备增加了制造成本和交付周期。3D打印技术由于为制造设计提供了丰富的自由度而广泛应用于工程零件的制造。现有3D打印技术中，选择性激光熔化（SLM）是发展最为广泛的方法之一。但是SLM工艺中的冶金缺陷如许多裂纹、球化和气孔导致只有有限数量的金属适合该种工艺，且具备满足要求的密度、微观结构和强度。 中南大学粉末冶金研究院李瑞迪研究员和新西兰奥克兰大学、中车工业研究院有限公司等单位合作通过对合金元素进行调控和热处理工艺的探索，发展了一种适用于SLM制备工艺，具有良好抗裂性和高强度Al-Mg-Si-Sc-Zr合金。相关论文以题为“Developing a high-strength Al-Mg-Si-Sc-Zr alloy for selective laser melting: crack-inhibiting and multiple strengthening mechanisms”于4月13日在金属材料顶级期刊《Acta Materialia》在线发表。 在该项工作中，研究人员设计了一系列Al-Mg（-Si）-Sc-Zr合金，并用雾化合金粉末进行3D打印制备。在没有Si元素的情况下，Al-xMg-0.2Sc-0.1Zr（x=1.5,3.0,6.0wt.%）合金在制备过程中均易发生热裂纹，平均裂纹密度随Mg含量的增加而增大。发现在Al-6Mg-0.2Sc-0.1Zr合金中加入1.3wt%的Si能够有效地抑制SLM过程中的热裂纹，同时细化制备合金的微结构，从而提高打印试样的力学性能。 图1：不同成分的打印样品晶粒尺寸和形貌EBSD分析结果：（a）1.5 wt%Mg，合金1；（b）3.0 wt%Mg，合金2；（c）6.0 wt%Mg，合金3；（d）6.0 wt%Mg+1.3 wt%Si，合金4。晶体学取向用倒极图（IPF）表示。 图2：Mg和Si元素对试样断裂行为的影响。（a）不同合金成分（合金1，合金2，合金3，合金4）的拉应力应变曲线。（b-e）合金1（b）、合金2（c）、合金3（d）、合金4（e）的断口SEM图像。 通过对合金成分的进一步微调，研究人员设计了一种新型合金Al-8.0Mg-1.3Si-0.5Mn-0.5Sc-0.3Zr。这种新合金具有明显的细化微观组织，由亚微米胞体和胞体中存在的共晶Al3（Sc，Zr）纳米粒子（2-15nm）和粒间Al-Mg2Si共晶（Mg2Si直径10-100nm）组成。打印试样中形成了高密度的层错和独特的9R相。试样的拉伸强度和延伸率分别达到497MPa和11%。经过时效处理后，试样的拉伸强度达到550MPa，塑性在8%～17%之间。除了固溶强化、晶界强化和纳米颗粒强化外，高密度层错也有助于强化。 图3：不同组分（a1-4）合金#4；（b1-4）合金#5的SLM打印样品的细晶区TEM图像：（a1-2）合金4的胞状结构；（a3-4）合金的柱状结构；（b1-5）合金（b2）的胞状结构是（b1）的暗场图像；（b3-4）合金的柱状组织#5；图（a2），（a4），（b2）和（b4）显示了晶间共晶组织；（b5）是SLM-printed Alloy#5细胞的干HAADF图像和主要元素（Al、Mg、Si、Sc、Mn和Zr）的相应EDX图谱。 图4：（a）SLM打印合金#5时效前后的拉伸应力应变曲线。曲线“#5”表示打印合金#5；曲线“#5-HT1”表示360℃时效8h的合金#5；曲线“#5-HT2”表示300℃时效8h的合金#5。（b）在合金#5-HT2断裂处拉伸试样的透射电镜显示具有高密度位错和SFs的变形组织。（c）沿[001]方向的变形亚晶中滑移带和滑移方向的HRTEM图像。（d）在（-100）面上用（c）图中标记区域的傅里叶逆变换图像显示出高密度位错。 这项研究成果通过在原有3D打印Al-Mg-Sc-Zr合金中添加Si元素，形成了精细打印微观组织，获得了无裂纹的打印合金成分。随后通过热处理时效工艺引入高密度层错并细化晶粒，开发出了一种具有低热裂敏感性和高强度的新型铝镁合金。这项工作提供了一种解决和消除SLM工艺中的冶金缺陷的铝镁合金成分设计方法和热处理工艺，推动了SLM制造技术的工程应用。

GS系列煤气燃烧器的特点及性能指标 （1）喷出速度高  GS烧嘴的喷出速度最高可达350 m/s，为国内同类产品的5倍以上； （2）噪音低  在喷出速度为200 m/s时，噪音只有75 - 78 dB（A），而国内同类产品在60 m/s 喷出速度时的噪音通常已达80 dB（A）； （3）速度和温度的可调范围大  GS烧嘴的喷出速度可在50 -450 m/s范围内灵活调节，炉内温度的控制范围为150 - 1500℃； （4）炉内温差小 最小可小至5℃； （5）燃料调节比大  GS烧嘴在正常空燃比（a=1.05 ~ 1.06）情况下，调节比为3 ~ 5；在用于调温时，调节比可以大于30。 （6）适用燃料广 本燃烧器可使用的燃料包括：天然气、液化气、焦炉煤气、混合煤气、热脏煤气、荒煤气等热值在3.5MJ-90MJ/m3的各种气体燃料。 （7）配套设备功能齐全、性能好   GS系列煤气燃烧器除可单独使用外，尚可配置一些其它设备以提高自动调节能力和自动控制水平，这些配套设备包括：GDY型高压电点火器、ZHJ型火焰监测器、RK型自动点火与燃烧程序控制器。 本产品可以应用于各种燃用气体燃料（天然气、液化气、焦炉煤气、混合煤气、热脏煤气、荒煤气等）的工业炉窑,特别是在环保要求高的地域。

水煤浆是一种采用物理方法制备而成的全煤基、流体化的洁净煤燃料。所以采用本项目的主要目的在于：代油应用以提高经济效益或代煤应用以满足环保要求。 在代油市场上与其他以煤代油方式相比具有以下特点： 对原烧油设备（储罐、管道、仪控系统等）利用程度高，代油工程改造费用低； 不需增设煤场，节约占地面积； 运输损失和储存损失小； 燃烧效率高，物理不完全燃烧损失小； 便于实现燃烧过程和生产工况的自动调节、优化控制和计算机智能管理，从而不仅有利于工人劳动条件的改善和劳动强度的旧的降低，而且有利于生产工况的稳定和产品质量的提高； 储存及使用安全，无自燃着火与爆炸之虞。 与其他煤基燃料（粉煤、块煤）相比，水煤浆具有如下优越性： 易于运输、储存，特别是在我国目前铁路运力严重不足情况下，如果结合管道输煤而广泛应用水煤浆，将非常有利于缓解铁路交通紧张的局面； 由于采用雾化燃烧方式，燃烧强度明显高于煤的层状燃烧； 在燃料投入量和燃烧工况的调节、控制方面，明显比粉煤来得容易，而且准确可靠； 使用安全性好； 对大气环境的污染较轻； 投资和运行成本低于煤的气化和液化。 本项目系六五和七五期间的国家重点科技攻关研究项目，总计通过了七项省部级鉴定和国家级鉴定验收，达到世界先进水平，1991年获得冶金工业部科技进步二等奖，1993年获得国家科技进步三等奖，并被列为95国家科技成果重点推广项目（项目编号为：工-1-2-1-19），成立有国家水煤浆工程技术研究中心工业炉窑燃烧技术研究所，负责推广应用。

本实用新型公开了一种秸秆燃烧烟气的处理装置，包括：用于燃烧秸秆的燃烧炉；用于盛放处理液的反应池；连通燃烧炉和反应池的烟气通道，烟气通道伸入处理液中，烟气通道内安装有负压风机；用于收集反应后烟气的排放管道，排放管道内安装有二次燃烧器。在二次燃烧器的上游，所述排放管道内还安装有CO浓度检测器，CO浓度检测器和二次燃烧器均与控制器相连。利用负压风机将秸秆燃烧烟气通入处理液中，Karrikins化合物被收集起来，NO、NO2、SO2等与处理液反应，获得的反应液用于作物灌根，促进植物生长；对一级处理气进行二次燃烧，获得主要成分是CO2的二级处理气，直接排入温室中，提高CO2浓度，促进植物光合作用效率。

柴油机的燃烧以扩散燃烧为主，其燃烧速率决定于混合气形成快慢。大连理工大学隆武强教授团队发明了双层分流燃烧室和高扰动喷油嘴，结合缸内气体流动控制，有效地改善喷射油束的雾化效果和空间分布，从而提高燃油与空气混合的速度和均匀度，形成完整的柴油机高效清洁燃烧技术。 双层分流燃烧室如图 1所示，燃烧室的活塞顶面开口直径大、凹坑深度浅、唇口突出且位置靠下，使燃油在燃烧室内产生分层流动与燃烧，加快油气混合速率，提高空间利用率。可降低油耗4%左右。 高扰动喷嘴如图 2所示，每组喷孔由两个子喷孔组成，呈“V”字形，子喷孔内的燃油在喷油嘴内部交汇。高扰动喷油嘴两个子喷孔内的流动汇聚时产生强烈的动量交换，即扰动，这个过程将一部分平均流动能转化为湍流动能，而湍流动能的急剧增加可以有效地增加雾化质量。如图 3所示，高扰动喷油嘴液相喷雾贯穿距受环境温度影响更大，蒸发速率更快，这种提高蒸发速率减小液相贯穿距的效果与提高喷射压力的作用相同。高扰动喷嘴能强化液体燃料破碎，控制喷雾贯穿距，提高燃油经济性、降低NOx及Soot排放。 高效清洁燃烧技术获得多项国内外发明专利（美国发明专利-US10662866B2，美国发明专利-US10563569B2，日本发明专利-特许第6527875号，中国发明专利-ZL201210152367.6，中国发明专利-ZL201410061414.5，中国发明专利-ZL200810012342.X，中国发明专利-ZL03143790.7，中国发明专利-ZL03143789.3，中国发明专利-ZL200410097761.X，中国发明专利-ZL201110428301.0），与国内外多家柴油机厂商合作，取得了良好的社会效益和经济效益。

本实用新型公开了一种液体燃料喷雾扩散燃烧特性研究系统。包括定容燃烧弹弹体、进气系统、排气系统、点火模块、加热模块、高压共轨系统、数据采集模块、纹影成像系统、激光诊断系统、电控单元。本实用新型可以研究不同初始压力和温度下，不同液体燃料的喷雾扩散燃烧特性。实验时，利用点火模块将预先充入在定容燃烧弹内的预混可燃气体点燃，在定容弹内产生高温高压的环境以模拟柴油机压缩上止点附近缸内高温、高压的环境，在定容弹压力下降到设定值时，控制单元控制喷油器将高压燃油喷入定容弹内，燃油在定容燃烧弹内迅速雾化并被压燃，利用纹影成像系统同步记录燃油压燃燃烧火焰传播过程，结合激光诊断技术研究不同液体燃料的喷雾扩散燃烧特性。

针对目前国内加热炉操作人员对空燃配比及炉温设定值的控制具有较大的滞后性与主观性，以及由于气氛探测仪器对环境条件要求苛刻，无法对加热炉内的气氛进行连续合理的控制等问题，建立合理的炉内气体流动和燃烧模型，根据燃料成分和空燃比的波动，对实际炉况下的烟气成分及分布进行在线计算，为最佳空燃比设定提供指导，实现燃烧过程动态优化控制。这对合理利用能源，减少炉窑氧化、脱碳及环境污染有重要作用。

当前我国电力行业由计划经济体制逐步向市场经济体制过渡，迫切要求挖掘机组运行的潜力，提高机组运行效率，降低生产成本和污染排放。目前我国绝大部分火力发电企业都是燃煤机组，锅炉普遍存在运行效率降低、NOx排放偏高的问题。优化空间和挖掘节能潜力备受发电企业的关注。 技术团队开发了具有自主知识产权的基于精确测量的运行优化系统——锅炉燃烧精确管理系统和低NOx燃烧技术，通过锅炉燃烧优化系统的应用来解决，达到提高锅炉燃烧效率、有效降低煤耗的目的，同时也能够大幅降低NOx的排放。 锅炉燃烧精确管理系统包括精确监测设备、燃烧精细调节装置与控制系统、软件管理系统、工程安装与调试、工程服务全过程；采用国外先进的精确测量装置，自主开发的管理软件系统，用户显示界面简洁，产品模块功能独立，选配灵活、方便，可根据具体项目提供单独的针对性配置优化方案，对单只燃烧器的燃烧参数实施精确监测与调节，对锅炉燃烧优化效果明显。 低NOx燃烧技术采用先进的低NOx燃烧器和炉膛空气分级燃烧组合，构成低NOx燃烧系统，通过燃烧精确管理系统对燃烧过程进行控制或对运行方式的改进来控制燃烧过程中NOx的生成量。 技术路线：基于先进、可靠的监测技术，通过在线精确监测锅炉燃烧相关的煤粉浓度、煤粉细度、一次风管风速及风量、烟气成分、入炉煤质等多个重要参数，配以相应的数据计算软件，实现锅炉的燃烧精确管理，达到锅炉经济、环保运行的目的。 优化模块：以精确测量为基础，主要测量参数包括风量、煤粉浓度、煤粉细度、煤粉流量、飞灰含碳量、煤质成分、烟气成分、炉膛温度等。并形成独立检测管理模块，可根据各电厂情况的不同，监测重点可以根据需要进行组合，结合其他DCS重要参数给出优化方案。 工程安装与调试:测点位置确定与测点的具体开孔；设备安装； 线路的铺设（包括电源线、信号线）；设备调试；系统运行过程调试。 工程服务:锅炉运行问题诊断；运行服务及用户培训；技术跟踪服务。燃烧控制NOx技术包括：先进的低NOx燃烧器；炉膛空气分级燃烧；燃烧运行控制--煤粉锅炉单火咀风粉在线精确控制系统，可根据不同现场情况，同时采用烟气脱硝技术，为客户提供全面解决方案。

1. BHW-ZY型压力雾化整体式全自动重油燃烧器 该燃烧机针对目前国内重油燃料黏度高、凝固点较高、杂质含量高及来源复杂的实际情况研制开发的。可以烧200#重油、原油、渣油及超稠油、稀释油，该燃烧机对不同性质油品适应性具国内外先进水平。克服了国外压力雾化整体式重油机烧国内重油火嘴结焦、油泵使用期短、故障率高等问题。可应用于油田输油站、加热炉、锅炉并广泛应用于采暖炉和锻造炉、热风炉等工业窑炉。燃烧机有20-500kg/h共10种规格。2. BHW-GN型超稠油专用燃烧器 该燃烧器针对辽河油田超稠油粘度较高，水分杂质含量的特点研制开发的，燃烧器由油枪、稳燃器、配风器、简易点火枪和火道五大部分组成，雾化介质压缩空气或蒸气与燃料通过独特泡式混合结构，实现高效混合，燃油雾化颗粒可达到40 m以下，并配有先进的稳燃回燃配风结构。该燃烧器于98年在辽河油田4吨蒸气锅炉及注汽锅炉试烧辽河油田超稠油及乳化油成功，并投入正常使用。该燃烧器负荷调节大，可达到1：6。近年来广泛应用于油田输油站及石化厂等，烧渣油、超稠油工艺加热炉。规格范围有50-500万大卡/h共10个型号及相应规格的油—气混烧联合燃烧器。3. BHW-PX型全自动气体燃烧机 该燃烧机采用先进的湍流、扰流、环流、掺混结构，燃烧效率高，烟气排放符合国内环保要求。根据用户要求，采用烟气回流低NOx燃烧机技术，烟气排放达到欧洲标准。自动化水平高，具有程序启停，火焰监控，二级负荷调节及工艺参数超限保护。120m3/h以上规格燃烧机配有燃气泄漏检测保护装置，保护功能齐全。关键配件如电磁阀、控制器采用当今世界名牌产品。燃烧机运行平稳，安全可靠，故障率低。该燃烧机于2001年应用于新疆克拉玛依油田采油三厂，3台4吨、7台2吨燃煤锅炉改烧天然气，和40台5-30m3/h水套炉燃烧器在大西北风沙大、气温低的环境中使用，故障率低，用户反映较好。燃烧机可广泛使用于民用和工业加热炉、锅炉、热风炉、锻造炉等工业窑炉。规格范围燃气量6-350m3/h共10种。