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。

成果的背景及主要用途： 作为国家中长期科学技术发展的 11 个重点领域之首的能源领域，发展高效 洁净超(超)临界燃煤发电机组是实现节能减排的重要途径，而蒸汽温度和压力的 提高使得高温管道等设备的服役环境更加恶劣，特别在最薄弱的焊接接头部位， 频繁的早期失效事故引起的机组非计划停运往往造成巨大的经济损失，甚至导致 严重的人员伤亡。因此，对设备进行科学准确的评估与预测，避免突发性的早期 失效，是保证机组安全运行的关键。 技术原理与工艺流程简介： 该项目在国家自然科学基金委、天津市科委及电力行业的大力支持下，针对 超(超)临界机组关键高温设备，探明了耐热钢焊接细晶区 IV 型开裂、焊缝内部 埋藏裂纹、插套焊接头振动疲劳开裂等典型早期失效的产生机理，并提出了耐热 钢焊接工艺、现场局部热处理规范、插套焊焊接工艺与焊趾熔修用焊接材料等相 应的延寿技术；开发了在役高温设备实时老化性能的微创测试技术与设备，建立 了基于蠕变损伤累积的剩余寿命评估技术；揭示了残余应力和拘束水平对蠕变裂 纹扩展行为的影响机制，建立了定量考虑这两者影响的高温缺陷寿命预测模型， 丰富了高温寿命评估方法。与国内外同类技术相比，该项目提出的寿命预测模型 的精度大大提高，延寿技术更科学、全面、有效。 技术水平及专利与获奖情况： 经专家鉴定，达到了国际先进水平。该项目共申请国家发明专利 11 项（已 授权 4 项）、获软件著作权 3 项；发表论文 31 篇，其中 SCI 论文 12 篇，EI 论 文 9 篇，并多次在国内外学术会议上做大会报告。 应用前景分析及效益预测： 该项目推动了我国超(超)临界机组高温部件寿命评估与延寿技术的发展，解 决了超(超)临界机组目前面临的早期失效难题，不仅可保证机组的安装质量，而 83天津大学科技成果选编 且减少了不必要的返修，减少机组因非计划停运和检修周期超期带来的巨大发电 损失，对机组的安全经济运行具有重要意义。 应用领域：新技术 技术转化条件： 近三年来，该项目开发的寿命评估软件与延寿技术在全国 10 个省市的 16 个电厂得到应用，经济效益达 2.3 亿元，取得了显著的社会经济效益。 合作方式及条件：根据具体情况面议

表面质量已经成为企业日益关注的内容，传统人工检测方法存在着检出率低、工人劳动强度大等问题，已不适应企业对产品表面质量严格控制的要求。采用表面在线检测系统是解决这些问题的惟一途径。目前，发达国家的带钢生产线一般都配备有表面在线检测系统，从热轧生产线开始到冷轧的各条生产线，如酸洗、轧制、平整、涂镀及精整等，对轧制过程中各条生产线的表面质量情况都进行了全连续自动跟踪，不仅保证了产品的出厂质量，而且可以根据前面工序中的检测情况指导后面工序的生产，提高了产品的成材率及生产效率，给企业带来了巨大的经济效益。本课题组于1998年开始在表面检测领域进行研究，在一项欧盟国际间合作项目和多个国家及省部项目的支持下，于2002年研制出国内第一套具有自主知识产权的带钢表面质量在线检测系统。该系统采用CCD摄像头、图像处理、模式识别、并行计算等一些前沿技术，并自主开发了图像冻结技术、快速图像处理和模式识别技术等多项创新技术，解决了表面质量在线检测中的一些难点。该项研究成果经专家鉴定，整体技术具有国际先进水平。该产品于2003年7月获得北京市“高新技术成果转化项目”的认定。应用范围 本产品可广泛应用于钢铁、有色、造纸、塑料等行业，典型应用领域有：冷轧带钢、热轧带钢、中厚板、铝带、铝箔、铜带、铜箔、纸带、木材、塑料薄膜、陶瓷、纺织等生产线。目前，本产品已经应用于热轧带钢、冷轧带钢、中厚板等多条生产线，系统达到的技术指标是： 检测速度18 米/秒（可按用户要求提高）； 检测精度为0.3mm（可按用户要求提高）；对生产线上常见缺陷的检出率≥90%，常见缺陷的识别率≥80%。

研发阶段/n成果简介：FD-1坯布表面质量检测系统包括由线阵CCD、图像采集卡、工业计算机组成的分布式机器视觉系统的硬件结构以及图像处理软件等是产品升级、品质提升的首选。该技术与传统工艺最大区别在于，采用分布式机器视觉系统和自主研发的检测软件代替人工肉眼检测，可以满足宽幅面、高速度、高精度的检测要求，能够实现检测标准的统一，使得质检工作的效率大幅提高。主要技术指标：该检测机可可检测坯布中的断经、断纬、粗节、粗经、纬档、松边、起球、污迹、孔洞等疵点，集自动探测、疵点定位、缺陷分类、布边打标、质量评估等

随着国民经济的快速发展，国内汽车保有量迅速增加，对高品质汽车板的需求日益旺盛。目前，板材表面光洁性、涂漆性能是影响汽车外板关键因素，尤其是中高档轿车，外板材料必须达到 O5 级表面水平（O5 级别要求钢板表面无任何缺陷）。因此，控制汽车板材表面质量是钢铁企业生产中最重要的技术之一。当前高等级的汽车板生产难度极高，主要是存在以下三个难题：（1）汽车板浇铸过程中水口结瘤物严重，影响汽车板质量与正常生产；（2）连铸结晶器液面波动引起的界面卷渣缺陷；（3）大尺寸夹杂物及液态保护渣易出现在铸坯表层。当前普遍采用铸坯表面扒皮方法降低缺陷概率，然而此种方法耗费大量人力、物力，且不能从根本上解决高等级的汽车面板缺陷问题。因此，控制汽车板表面缺陷是打造高端 O5 板、实现高效节能稳定生产需解决的关键问题。（1）汽车板钢连铸浸入式水口结瘤控制技术。汽车板钢 RH 精炼过程加入铝粒，脱除钢中[O]含量，生产 Al 3 O 2 夹杂物，在后续工艺中采用控制精炼渣系、提高软吹时间、防止二次氧化等手段，减少钢液中夹杂物含量。在实际连铸生产过程中，Al 2 O 3 仍频繁的造成水口结瘤，影响正常浇铸。在水口结瘤物中发现，水口内壁结瘤物中普遍存在大量的凝固钢，从而加剧水口堵塞的速度。本项目提出水口结瘤控制技术，在浸入式水口附近采用电磁加热技术，通过调整电流频率和强度，在水口内部附近产生高频交变磁场，诱导此区域产生大量的焦耳热，提高水口内壁温度，避免由于钢液滞留造成的凝钢现象，降低水口堵塞几率，避免由于偏流现象导致的界面卷渣行为，改善铸坯表层质量，提高高端汽车板生产节奏的稳定性。（2）连铸结晶器界面卷渣控制技术。通过改变浸入式水口类型、浸入深度、吹氩流量等操作参数可以改变连铸结晶器内单环流—双环流流动行为，从而改善界面波动，降低卷渣概率。当前研究吹氩条件下结晶器钢液流动行为，普遍通过水模型进行物理模拟，而对实际生产过程中钢渣界面的波动行为研究很少。因此在实际生产过程中，仍频繁出现卷渣现象，遗留至铸坯表层附近，严重影响汽车板的正常生产。本项目采用插钉板实验，实验测量浇铸过程中钢渣界面形状和流速分布，确定获得钢渣界面的传输行为。通过优化操作工艺参数，实现连铸结晶器界面卷渣的有效控制。与国内研究相比，能够实现连铸结晶器液面波动行为的实际测量，测量结果更为准确直观，有效指导生产实践。（3）初始凝固钩尺寸控制技术。连铸结晶器弯月面附近，高温钢液与结晶器铜板接触良好，大量的凝固潜热瞬时释放，凝坯壳快速形成。在结晶器往复震动作用下，初始凝固坯壳被液态保护渣挤压向钢液内部弯曲，病形成初始凝固钩。在非正常浇铸条件下，初始凝固钩尺寸较大，对上浮的大尺寸夹杂物和液态保护渣有较强的捕获作用，造成铸坯表层夹渣而遗留至铸坯内部，并在后续轧制过程中极易形成汽车板表层缺陷。目前国内对弯月面附近初始凝固行为研究较少，开展凝固钩捕获大尺寸夹杂物与保护渣研究很少。本项目采用实验检测与数值模拟手段，研究结晶器弯月面附近凝固行为，研究凝固钩形成过程及大尺寸夹杂物迁移、捕获行为，分析关键工艺参数初始凝固行为影响，实现凝固钩尺寸的有效控制，降低凝固钩对夹杂物和保护渣捕获概率。

中试阶段/n该技术完成核心技术突破，形成了高效环保系列产品，全流程无废综合利用，且对施工人员无危害；打破了现有技术影响人体健康并造成大量废酸排放的技术弊端。该技术相关产品主要包括：金属表面处理剂、除油除污剂及清洗剂等，可用于金属制品酸洗预处理、五金件清洗、压滤陶瓷板清洗及日常油污清除等行业。市场预期：金属表面酸洗预处理行业在全国已形成万亿产业规模，产品已经过上百家现场试验，市场需求迫切，具备产业化推广基础，一旦技术得以在业内推广，其经济、环保及社会效益巨大。

检测技术是现代制造业的基础技术之一，是保证产品质量的关键。随着现代制造业的发展，许多传统的检测技术已不能满足其需要，主要表现在：现代制造产品种类越来越多，制造精度越来越高，很多场合要求实时、在线、非接触检测；现代制造业的发展需要更快速、有效的产品检测技术。视觉检测技术是建立在计算机视觉理论基础上的一门新兴检测技术，具有非接触、速度快、精度高、现场抗干扰能力强等许多优点，能很好地满足现代制造业对检测的需求，在实际中正取得越来越广泛的应用，如零件外形尺寸测晕、零件的缺陷检查、零件装配、机器人的引导和零件的识别等。 浙大团队设计轴承表面视觉在线检测系统，被检轴承在机械运动工作平台上，在计算机的控制下，以一定的速度和节拍在传输带上运动，轴承在光源的照射下，其影像被投射到光学成像系统，CCD摄像头将其接收的光学影像转换成视频信号输出到图像采织卡，图像采媒卡再将视频信号转换成数字图像信息供计算机处理。计算机运用各种算法对图像数据进行预处理、轴承图像分割、定位以及计算等，最终判断所检轴承是否为合格品，为合格品者则计算并输出图像的相对转角，由机械执行机构（比如机械臂）根据此转角完成轴承生产的下一工序。

合作的企业类型等。简介请图文并茂，字数1000字以内。）    在工件表面制备具有规则几何造型的微观形貌，即依照阵列排布的微坑或微凸起结构，可显著改善其摩擦性能，延长使用寿命，减少能耗，对提高机械零件摩擦副性能有明显工程价值，对于节约能源、保护环境有着重要的现实意义。    采用微细特种加工技术制作微凸起、微坑阵列表面结构，是基于微凸起和微坑的对应几何关系，如采用形状各异的阵列凸电极，依据反拷

动态表面海洋防污材料由华南理工大学海洋工程材料团队研发，主要用于海军装备、船舶、海洋能源装备等的生物污损防治。该材料具有独特的主链降解性，在海水中形成不断变化的动态表面，避免污损生物的附着。涂层在静态条件下仍可不断稳定抛光，实现对环境友好防污剂的控制释放，可静态、长效防污。此外，该材料在海水中可降解为无毒小分子，避免海洋微塑料的产生，对海洋环境友好。该成果打破了欧美日在该领域的长期技术垄断。 已应用于军/民用船舶（数百艘）、南海岛礁用波浪发电平台、水下探测器等海洋工程装备，并在核电站试用，防污效果优异。