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ODS铝合金、ODS钢以及异种材料的搅拌摩擦焊接技术
所属行业领域 金属加工 成果简介 搅拌摩擦焊是一种固相连接技术，具有接头无粗大凝固组织、气孔、夹杂、热裂纹等缺陷，且成本低、无污染、焊后残余应力及变形小、全位置焊接自动化等诸多优点，在航空、航天、船舶、核工业、兵器、交通运输、建筑、电力、能源、家电等领域中得到了广泛应用。ODS材料采用普通的熔焊技术容易严重破坏其原始结构，导致焊缝完全丧失母材ODS粒子强化的特性。另外，熔焊较高的温度也容易
北京科技大学
2021-04-14
厚板超窄间隙旋转电弧焊接技术及成套装备
厚板焊接作为我国核电、船舶、石化等领域重大装备的关键制造技术，对低热输入、高效率、高质量的新型焊接方法升级需求极其迫切。窄间隙焊接技术因采用窄且深的坡口，在厚板焊接时具有效率高、填充量少、热输入小、变形小等优势，在提高焊接效率和焊接质量等方面具有重要应用前景。目前，该类技术在国外核电、船舶等行业广泛应用，技术较为成熟。而我国窄间隙焊接技术研究起步较晚，在大厚板核心焊接设备、工艺及材料均受制于人，尤其针对我国国防重点企业，存在“卡脖子”风险。高端焊接装备依赖于进口，价格高昂。国外主要生产厂家包括法国宝利苏迪、日本日立公司、美国电弧机器等，国内生产厂家华恒、唐山开元等依赖于国外企业的专利授权。
国际和国内现有技术一般采用钨极摆动、陶瓷片约束、横向交变磁场等控制电弧周期性地在两侧壁之间燃烧，存在装置复杂、母材被磁化或间隙较大等缺点。为解决窄间隙焊接侧壁熔合的难题，课题组另辟蹊径，创新性地提出了一种具有完全自主知识产权的“厚板超窄间隙旋转电弧焊接技术及成套装备”新技术。该技术突破了现有窄间隙钨极氩弧焊接（NG-GTAW，narrow-gap gas tungsten arc welding）工艺的局限性，已实现壁厚50 mm超窄间隙焊接，能够更为可靠、简便地解决侧壁未熔合缺陷问题。相对于国内外的现有技术，该技术形成的旋转电弧能够有效改善电弧热量及压力的均匀性，在保证熔敷金属质量均匀的同时避免熔深过大，具备高质量、高效率的突出优势，达到国际先进水平，已在国防、核电、QT等工业领域推广应用。同时，研究团队自主设计研发了面向核电、石化、船舶等装备的大厚板非轴对称旋转钨极超窄间隙GTAW成套装备（图1），可实现板厚超过150 mm、窄间隙5 mm——9 mm的厚壁材料高质量自动化焊接。
图1 大厚板非轴对称旋转钨极超窄间隙GTAW成套装备
该设备特别适用于厚壁不锈钢焊接、钛合金、980高强钢、9Ni钢等特种材料，在核电、军工、石化等领域具有广泛的应用前景。目前处于国际先进水平的宝利苏迪公司生产的单套设备售价高达380万元，国产设备售价也达到150——200万元水平。而自主设计研发的设备单套成本仅约30万元，能够产生巨大的经济效益。
山东大学
2025-02-08
MKRB-Y2激光焊接机器人工作站
MKRB-Y2激光焊接机器人工作站主要由焊接机器人、变位机、激光器、激光电源、控制系统、激光指示定位系统、光纤传输及聚焦系统、冷却系统等组成一套智能激光焊接机器人工作站。
工作站激光电源采用最新型基干触摸屏操作控制的智能化高精度恒流型开关电源，内部采用基干FPGA和ARM的嵌入式结构，控制部分是基于Linux内核操作系统，外部显示配置彩色触摸屏，提供了水温、水压、缺相、过流、过压等多种故障报警功能，通过触摸屏界面可以实现对多种激光波形和参数分段进行编程，人机界面美观大方，功能强劲，质量可靠，各种技术指标参数处干同行业技术领先水平。基于工业控制现场总线的数据通讯，具备较强的抗干扰能力。
宁波摩科机器人科技有限公司
2022-11-07
一种磁力搅拌的 CO2 激光-TIG 电弧复合焊接方法
一种磁力搅拌的 CO2 激光-TIG 电弧复合焊接方法。本发明公开 了一种通过纵向磁场实现熔池磁力搅拌的方法，在 CO2 激光-TIG 电弧 复合焊接基础之上增加纵向磁场实现焊接组织晶粒细化及能量耦合效 率提高的功能，其通过合理的功率、焦距、离焦量、氦保护气体流量 等 CO2 激光工艺参数，钨极直径 D、弧长、焊接电流、气体流量等 TIG 电弧工艺参数，以及磁感应强度、频率等纵向磁场工艺参数的设置， 提高了激光-电弧复合焊接的能量耦合效率及焊缝成形质量。
华中科技大学
2021-01-12
机械装备自动化与智能焊接制造技术及产业化
本项目通过完善结构化焊接技术，研发视觉伺服机器人，研究焊缝图像处理算法和炉筒与大小炉盖的结构以及密封槽的设计，实现非结构化焊接制造蓝宝石炉，使其炉体性能可靠、制造工艺稳定、生产高度自动化。本项目的实施实现了如下的技术突破和创新：(1) 研发成功视觉伺服方法进行焊接机器人的焊缝跟踪控制，首次实现焊接环境的监控。(2) 研究晶体生长炉加热后对炉筒、大小炉盖等部件密封性能的影响；合理布置了电极与抽气管道装置；获得能在生产过程中安排合理的制作工艺和技术，保证晶体生长炉的密封性、粗糙度、同心度、平行度、垂直度达标及产品量产的稳定性。(3) 研发智能制造操作平台，可对蓝宝石炉进行结构化智能焊接。(4) 研发新型宝石炉，使蓝宝石炉的智能焊接制造技术获得突破性进展。●应用前景： 我国焊接自动化的市场容量在不断扩大，作为需求导向型行业，焊接自动化在工程机械和石油化工等行业中得到广泛应用。此外，在提高劳动生产率、提升产品质量和增强竞争力等方面，焊接自动化装备作为重要的基础装备之一，对我国未来先进制造技术的核心竞争力具有重要意义。而且对中国企业现有产能的焊接设备进行技术改造升级，也将产生巨大的焊接自动化装备需求，中国焊接自动化装备市场已进入高速发展阶段。
南京工业大学
2021-04-13
一种磁力搅拌的 CO2激光-TIG 电弧复合焊接方法
一种磁力搅拌的 CO<sub>2</sub>激光 TIG 电弧复合焊接方法。本发明公开了一种通过纵向磁场实现熔池磁力搅拌的方法，在CO<sub>2</sub>激光 TIG 电弧复合焊接基础之上增加纵向磁场实现焊接组织晶粒细化及能量耦合效率提高的功能，其通过合理的功率、焦距、离焦量、氦保护气体流量CO<sub>2</sub>激光工艺参数，钨极直径 D、弧长、焊接电流、气体流量等 TIG 电弧工艺参数，以及感应强度、频率等纵向磁场工
华中科技大学
2021-04-14
焊接结构内外一体化智能检测装备与自主评估技术
焊接作为工程机械领域的关键技术，直接决定着国之重器的安全可靠性。目前，智能焊接与检测严重依赖国外进口设备，价格昂贵、售后服务难以保障。对于大型、复杂焊接结构，焊后焊缝质量智能检测在整条焊接产线上属于空白。本团队在国内首次开发了大型焊接结构内外一体化智能检测装备及软件，部分高端装备达到国际水平，建成了国内首条内外一体化焊接智能检测与评估生产线，在徐工挖掘机上获得应用，并在央视CCTV2制造中国节目中播出。
图片 内外一体化焊缝智能检测与评估生产线获央视CCTV2报道
吉林大学
2025-02-10
MKRB-Y1 TIG填丝机器人焊接工作站
TIG填丝机器人焊接工作站是智能焊接技术中TIG焊接应用型实训工作站。工作站采用数字化逆变TIG焊接电源、智能焊接机器人专用机器人TIG脉动填丝机、机器人TIG焊枪、柔性焊接工作台、焊接任务包、教学资源等组成。设备可进行TIG工艺论证、工艺调试、以及TIG机器人使用技巧。根据教学要求，开发不同的实训学习模块和应用模块，即可满足智能程接技术相关学习，也能满足企业测试打样及工艺论证。
TIG填丝机器人焊接工作站按照全功能化、全模块化、全信息化、近工业化的智能焊接机器人系统搭建，主要用智能焊接技术、TIG焊接工艺、工业机器人基础培训、应用培训、技能训练、技能竞赛等适合中职、高职、应用型本科院校相关专业课程的实训教学适合社培机构技能人才培养培训。
宁波摩科机器人科技有限公司
2022-11-07
不锈钢城轨客车车体焊接质量在线监测与评估技术及装置
城市高效、绿色交通的迫切需求，促进了不锈钢城轨客车的快速发展。不锈钢车体结构基本特点是由数万个小尺寸电阻点焊或激光焊点组焊而成的薄壳结构，焊接质量控制是保证不锈钢车体结构强度及制造质量的关键，不锈钢车体焊接质量监测亦成为关系不锈钢城轨客车制造质量的关键技术之一。吉林大学焊接质量监测技术团队多年聚焦不锈钢车体电阻点焊、搭接激光焊焊接质量的在线监测及无损检测技术与装置的研发，为相关制造企业保障不锈钢车体焊接制造质量提供技术手段。
研究团队
吉林大学材料科学与工程学院 徐国成教授研发团队
成果成熟度
技术及装置基本成熟，已有百台套以上在相关轨道客车制造企业获得应用。
项目图片
（1）电阻点焊过程智能在线监测系统
（2）电阻点焊接头阵列探头超声波智能检测系统
（3）搭接激光焊缝超声波智能检测系统
（4）电阻点焊压痕精密检测系统
吉林大学
2021-05-11
一种用于高可靠性WLCSP器件焊接的无铅钎料
本发明公开了一种用于高可靠性WLCSP器件焊接的无铅钎料，属于金属材料类及冶金领域钎焊材料。该种无铅钎料中的纳米Al颗粒的含量为0.01~1%，纳米CeO2的含量为0.01~1%，Ag的含量为0.5~4.5%，Cu的含量为0.2~1.5%，余量为Sn。使用市售的Sn锭、Sn-Cu合金、Sn-Ag合金，按设计所需成分配比，预先熔化，然后加入纳米颗粒，采用高能超声搅拌的制造工艺冶炼无铅钎料，为防止元素的烧损在惰性气体保护气氛中冶炼、浇铸成棒材，然后通过挤压、拉拔即得到所需要的钎料丝材，也可将新钎料制备成焊膏使用。本无铅钎料对应无铅焊点的抗疲劳特性和抗跌落特性得到显著提高。
江苏师范大学
2021-04-11