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，以及感应强度、频率等纵向磁场工

本项目采用五电弧协同增材制造，提高成形构件的堆积效率；利用激光约束电弧，提高成形金属构件的表面精度，减小加工余量；构筑出融合五电弧协同增材制造、激光稳定电弧、高速摄像监测、构件成形尺寸三维测量、工艺数字化监控等功能的多电弧协同增材制造装备。 1、 形成复杂空间曲面构件分区原则、切片方法与路径规划策略，建立五电弧协同增材制造高性能大型金属构件工艺方法、模型与窗口； 2、 研制出多电弧协同增材制造工艺规划与系统总控软件； 3、 开发了专用于高性能大型金属构件多电弧协同增材制造的专用金属丝材。 实现大型舰船艉轴架、运载火箭过渡端框架与高层建筑多向钢节点的高质量、高效率、低成本增材制造，并进行组织与性能预测。 图1 多电弧协同增材制造设备图 图2 多电弧协同增材制造典型产品 【技术优势】 项目成果有效解决了高性能大型金属构件采用电弧增材整体制造时，面临的堆积效率较低，制造大型金属构件周期长；成形金属构件表面精度低，加工量较大；成形金属构件的晶粒粗大，各相异性明显的难题，将目前大型金属构件电弧增材制造的效率提高到了新高度。 【技术指标】 五束电弧协同增材制造装备： 1）装备包括 CMT电源5台、六轴机器人系统3台、激光系统、工艺数字化系统、三维测量系统、高速摄像系统与缺陷除去系统； 2）三维测量系统的测量范围在300mm以内，可测量金属构件壁厚最大尺寸不低于250mm，测量误差在±1.0mm以内； 3）可成形高度大于2m、长度大于5m、宽度大于3.5m的金属构件，变形控制在0.2mm/100mm以内； 4）堆积效率≥1800cm3/h，连续工作时间不低于360小时； 五束电弧协同增材制造工艺总体软件： 1）具有模型解析重构、子模型选择、分区切片与9轴工艺路径规划、曲面切片、G代码及机器人离线编程代码生成、多电弧协同增材制造系统控制功能与工艺数据库； 2）可实现金属构件组织、性能预测及成形质量主动控制，并显示构件材料 CCT图； 3）模型解析、拓扑重构时间低于10分钟，切片轮廓精度优于±0.1mm，单层切片时间＜2s。 4）支持2000万以上三角形面片、尺寸4m以上STL模型； 5）支持任意空间曲面模型的路径规划，成形尺寸≥4000mm； 6）支持 6轴机器人+3轴龙门式床身协同控制的9轴工艺路径规划，成形效率达 1800cm3/h，全程误差≤0.5%，路径输出方式为G代码、机器人离线编程代码； 7）工艺数据库覆盖控制系统参数及工艺及材料参数，并建立典型工艺参数，加工误差范围≤0.5%；

本项目从电器极间电弧放电特性、电接触表面动力学特性的界定及分析、电接触材料的转移、电弧对电接触材料的侵蚀机理和电接触数学模型五个方面进行实验、分析和理论研究。揭示了金属蒸汽电弧比气体电弧对触头材料侵蚀严重的本质；首次建立了反映电弧状态转换规律的蝴蝶型突变模型：首次建立了反映电弧状态转换规律的蝴蝶型突变模型：首次提出并界定了受电弧能量作用的电接触表面动力学特

双电源多热源炉生产SiC新技术历经二十多年的研发，经过了实验室小试、数值计算和计算机模拟研究、中试研究和工业性试验研究，技术先进、成熟、稳定，2002年被鉴定为国际领先水平，2003年获青海省科技进步三等奖。已在青海、宁夏、新疆等地进行技术推广，建立生产线3条，创产值3亿多元，取得了巨大的社会效益和经济效益

本项目针对转炉炉壳发生的严重变形、危及正常生产的问题进行了研究攻关，利用现代先进的测试、有限元等多种技术，找出了炉壳变形的原因、规律和机理，对炉壳的残余寿命做出了正确判断并进行了整形处理，消除了设备的重大隐患，延长了炉壳寿命，创造了良好的经济效益。 利用激光轮廓测试系统对炉壳变形及温度分布进行了全面测量，找出了炉壳变形原因、变形速度及规律，并提出了抑制炉壳变形的对策。 通过对炉壳进行了多工况三维有限元大型综合分析，包括炉壳机械应力、膨胀应力、温度场及热应力、托圈应力以及支撑系统的应力。计算模型有创新，通过计算掌握了炉壳变形场及应力场，并提出了炉壳与托圈的极限安全间隙的界限。 在国内外首次成功地采用了“火攻+机械牵引”方法，对大型转炉变形后的炉壳进行整形，使用效果良好，有效地延长了炉壳寿命。 对炉壳材料的各种基本物理性能进行了系统的实验研究，做出了不同材料在不同载荷和温度条件下的蠕变曲线，摸清了现有炉壳的蠕变规律，并对炉壳残余寿命进行了成功预测。 本项目达到了国际领先水平，并荣获1998年国家冶金科技进步一等奖。

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。

针对板坯热轧生产线计划批量编制和调度难题，建立合理的计划编制模型，在考虑热轧工序订单需求、分组和排序的同时，考虑轧制工序的工艺约束以及与加热和连铸等工序的衔接，通过优化计算，获得板坯库调度计划表、加热炉调度计划表和轧制生产计划表，实现热轧生产线的优化生产组织和坯、材优化调度。

成果简介轧钢加热炉加热制度优化技术经多年开发和应用， 适用于各类轧钢加热炉和热处理炉。 该技术依据火焰炉炉膛传热原理、 炉膛热平衡原理以及钢坯炉内物料加热炉过程的数学模型， 基于加热炉内钢坯“黑匣子” 测试数据和热平衡测试数据， 建立炉膛钢坯加热过程的仿真模型， 通过对不同钢种、 不同产量下的加热过程进行离线优化计算， 获取单耗最小条件下的炉膛温度设定， 即最佳钢温加热制度。 仿真计算以最小单耗前提， 不仅可以获得加热炉的最佳温度制度、 经济工作区， 实现加热炉在满足加热工艺的条件下单

1. 痛点问题 乙烯是世界上产量最大的化学产品之一，也是用途最广泛的基本有机原料，常被视为衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志。工业制备乙烯的主要方法是蒸汽热裂解技术路径，为了更好地指导裂解炉的设计与操作，进一步推进乙烯装置的国产化发展，开发具有自主知识产权的乙烯裂解炉模拟与优化系统至关重要。 2. 解决方案 本项成果基于石油烃裂解自由基反应机理，开发了一款模拟裂解过程的软件，能够在针对裂解油品进行分子表征的基础上，结合裂解过程模型，预测裂解产物分布，指导进行裂解操作条件的优化，提供了本领域具有自主知识产权的解决方案。

本实用新型公开了一种高效节能生物质燃炉，包括：灰渣抽屉1、炉门槽道2、双开炉门3、炉台面板4、炉圈5、炉盖6、大号炉孔7、小号炉孔8、烟囱套管9、烟囱10、风机11、散热肋片12、自然进风口13、耐火隔热材料14、排烟出口15、炉膛16、炉箅子17。从炉门3放入庄稼秸秆、木柴、牛粪作为燃料，在大号炉孔7上烹饪食物，同时在小号炉孔8上利用烟气余热加热生活用水，利用散热肋片12、烟囱套管10和风机11来强化辐射传热与对流传热进行室内采暖，提高用户室内供暖舒适度。本实用新型结构简单，方便加工，满足家庭的炊事需求的同时，充分利用强化传热提高室内采暖舒适度，实现高效能源梯级利用，有效减少燃烧生物质产生的环境污染物。