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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
叶片及叶盘智能闭环磨削加工装备关键技术与产品开发
叶片与叶盘是航空发动机、重型燃机等的关键核心零件，其叶片复杂型面的高效高精度先进加工技术是保证航发及燃机正常稳定运行的决定因素。为打破航发及重型燃机关键零部件高效高精加工技术国际封锁和垄断，在国家自然科学基金支持下，课题组针对叶片、叶盘的工艺特点，研究数字化设智能加工－测量一体化集成技术，自主开发了集成双模式灵巧测量－误差动态补偿－复杂曲面CAM编程－力位动态解耦－多轴联动控制的关键核心技术，开发出系列的自动化柔性复合磨削及抛光加工闭环智能制造装备，可实现一次装夹完成叶片及叶盘相应叶尖、型面、进/排气边、叶根圆角和凸台过渡区部位的复合磨抛集成加工，可极大提高航空发动机叶片及其叶盘、重型燃机整体叶盘及叶片、汽轮机叶片等的加工精度及效率，推进我国航空及能源动力产业的技术提升与发展。 应用领域： 航空发动机、重型燃机、汽轮机、鼓风机等透平机械叶片制造行业 技术指标： ？ 实现各型叶片型面的粗磨及精磨过程，表面粗糙度≤Ra 0.2μm； ？ 叶片型面轮廓度：距排气缘3mm范围内在±0.03mm内，其余区域在±0.05mm以内。
电子科技大学
2021-04-10
航空航天大型复杂结构机器人智能制造技术与装备
新一代航空航天器的跨代高性能要求使得其尺寸越来越大、材料体系越来越多、结构越来越复杂。传统制造周期长、质量不稳定，无法满足型号质量和精度要求，亟需变革制造模式。工业机器人智能制造技术与装备是解决该难题的最佳新途径。但机器人精度低、刚性弱、加工稳定性差等难题制约了其应用于航空航天大型复杂构件的高效高精制造，且核心装备被国外发达国家垄断，迫切需要突破基于移动机器人的制造核心技术与装备，形成基于移动机器人的大型复杂构件原位加工与装配融合的制造能力，打破国外垄断，实现自主可控。
技术特征
围绕航空航天大型复杂构件的高效、高精、高质量制造急需，突破了基于误差相似度的机器人精度补偿、机器人变刚度建模与加工颤振抑制、融合多源信息的在线感知与自适应工艺、多功能末端执行器研制等一系列关键技术，构建了移动机器人智能制造技术体系，自主研发了多台套多功能末端执行器和高精度大负载工业机器人智能钻/铆/铣制造装备。
南京航空航天大学
2021-05-11
农田信息地-空-星多尺度获取与精准管理关键技术及装备
农田信息的快速准确获取与精准管理是实现化肥和农药减施增效的重要途径。该成果针对农作物生长环境及不同生长阶段水分、养分和病虫害等关键信息难以适时、全域、准确获取的瓶颈问题，在国家及省部级项目的资助下，攻克了"地-空-星"多尺度信息快速获取与融合及肥水药精准管理关键技术。
浙江大学
2021-04-10
叶片及叶盘智能闭环磨削加工装备关键技术与产品开发
叶片与叶盘是航空发动机、重型燃机等的关键核心零件，其叶片复杂型面的高效高精度先进加工技术是保证航发及燃机正常稳定运行的决定因素。为打破航发及重型燃机关键零部件高效高精加工技术国际封锁和垄断，在国家自然科学基金支持下，课题组针对叶片、叶盘的工艺特点，研究数字化设智能加工－测量一体化集成技术，自主开发了集成双模式灵巧测量－误差动态补偿－复杂曲面CAM编程－力位动态解耦－多轴联动控制的关键核心技术，开发出系列的自动化柔性复合磨削及抛光加工闭环智能制造装备，可实现一次装夹完成叶片及叶盘相应叶尖、型面、进/排气边、叶根圆角和凸台过渡区部位的复合磨抛集成加工，可极大提高航空发动机叶片及其叶盘、重型燃机整体叶盘及叶片、汽轮机叶片等的加工精度及效率，推进我国航空及能源动力产业的技术提升与发展。
电子科技大学
2021-04-10
航空航天大型复杂结构机器人智能制造技术与装备
新一代航空航天器的跨代高性能要求使得其尺寸越来越大、材料体系越来越多、结构越来越复杂。传统制造周期长、质量不稳定，无法满足型号质量和精度要求，亟需变革制造模式。工业机器人智能制造技术与装备是解决该难题的最佳新途径。但机器人精度低、刚性弱、加工稳定性差等难题制约了其应用于航空航天大型复杂构件的高效高精制造，且核心装备被国外发达国家垄断，迫切需要突破基于移动机器人的制造核心技术与装备，形成基于移动机器人的大型复杂构件原位加工与装配融合的制造能力，打破国外垄断，实现自主可控。技术特征围绕航空航天大型复杂构件的高效、高精、高质量制造急需，突破了基于误差相似度的机器人精度补偿、机器人变刚度建模与加工颤振抑制、融合多源信息的在线感知与自适应工艺、多功能末端执行器研制等一系列关键技术，构建了移动机器人智能制造技术体系，自主研发了多台套多功能末端执行器和高精度大负载工业机器人智能钻/铆/铣制造装备。效益分析:项目的成功研制拓宽了工业机器人应用领域，已在歼20、歼10、L15高教机、大飞机、××导弹、天宫2号空间站等国家重点型号研制和批产中应用，实现了歼20翼面、歼10机翼部件、高教机翼面、天宫二号空间站舱体等航空航天产品核心复杂大部件的生产，为我国航空航天大型复杂构件制造提供了技术与装备支撑。此外，成果还在国产机器人、精密零件制造等龙头企业实现应用推广，核心专利转化1999.2万元，近三年新增直接经济效益达11.2409亿元。
南京航空航天大学
2021-04-10
农田信息地－空－星多尺度获取与精准管理关键技术及装备
农作物生长环境及不同生长阶段水分、养分和病虫害等关键信息难以适时、全域、快速准确获取，地面定点测试、无人机低空监测和卫星大面积遥感的地－空－星三位一体多源信息获取与融合技术体系，充分发挥了地面定位涓星的灵活精确、无人机检测主动快速、卫星遥感高效面广等综合优势，满足了全周期、全天候、大面积、低成本信息获取与肥水药精准管理要求，在农业生产中具有重要意义。传统农田信息的地面点测量效率低、成本高，无人机监测载荷小、作业面积有限，卫星遥感分辨率低、受周期性和云雾影响，单一检测手段难以满足精准生产管理要求。
浙大团队研发了农田定点信息地面车载动态快速获取技术与装备、田块尺度作物信息无人机低空遥感高效获取技术与装备、区域尺度农田信息卫星遥感解析和多源融合技术与系统，解决了地面实测信息、无人机低空感知与卫星遥感信息的时空融合难题，在省域土壤缺水量与墒情预测、省／市／县三级耕地地力管理与测士配方施肥、田块肥水药精准管理进行了广泛应用。
该成果总体达到了国际同类研究先进水平，其中在多尺度农田信息快速获取与融合技术、无人机变量喷药作业技术及肥水药一体化变频控制和喷施技术等方面处于国际领先水平。
近三年在全国20多个省市（区）推广应用，累计综合效益13.7亿元，社会、经济和生态效益显著。
浙江大学
2023-05-11
叶片及叶盘智能闭环磨削加工装备关键技术与产品开发
成果简介： 叶片与叶盘是航空发动机、重型燃机等的关键核心零件，其叶片复杂型面的高效高精度先进加工技术是保证航发及燃机正常稳定运行的决定因素。为打破航发及重型燃机关键零部件高效高精加工技术国际封锁和垄断，在国家自然科学基金支持下，课题组针对叶片、叶盘的工艺特点，研究数字化设智能加工－测量一体化集成技术，自主开发了集成双模式灵巧测量－误差动态补偿－复杂曲面CAM编程－力位动态解耦－多轴联动控制的关键核心技术，开发出系列的自动化柔性复合磨削及抛光加工闭环智能制造装备，可实现一次装夹完成叶片及叶盘相应叶尖、型面、进/排气边、叶根圆角和凸台过渡区部位的复合磨抛集成加工，可极大提高航空发动机叶片及其叶盘、重型燃机整体叶盘及叶片、汽轮机叶片等的加工精度及效率，推进我国航空及能源动力产业的技术提升与发展。 应用领域： 航空发动机、重型燃机、汽轮机、鼓风机等透平机械叶片制造行业 技术指标： 实现各型叶片型面的粗磨及精磨过程，表面粗糙度≤Ra 0.2μm； 叶片型面轮廓度：距排气缘3mm范围内在±0.03mm内，其余区域在±0.05mm以内。
电子科技大学
2017-10-23
PM2.5团聚协同脱硫废水零排放技术与装备
一、项目分类
关键核心技术突破
二、成果简介
我国以化石能源为主的能源结构必将长期存在，大量化石能源消耗导致我国环境污染严重，雾霾是长期困扰我国的重大能源环境问题。煤电行业超低排放改造在常规污染物的排放控制处于世界先进水平，但仍未能有效控制PM2.5、重金属等非常规污染物的排放，而且产生的高盐高腐蚀性的脱硫废水缺乏高效的处理技术，逃逸细颗粒物和脱硫废水是目前亟需解决的世界难题。本技术首创了烟气细颗粒物“化学团聚”技术；独创了重金属“异相团聚”脱除技术；发明了耦合团聚的梯级蒸发脱硫废水零排放技术。该成果被新华社、中央电视台等国家主流媒体誉为“绿水青山就是金山银山”理念践行者的典范。
华中科技大学
2022-07-26
水射流清洗技术应用及装备
再制造行业已成为国家节约能源、缓解资源及环境危机、发展循环经济的 重要组成部分。再制造清洗是废旧产品进行再制造的首要环节，清洗质量的高 低严重制约再制造的后续工艺。 本项目为工业制造及再制造环节的清洗作业提供有效技术支持。根据高压 水射流清洗技术的流场分布、压力特性，结合不同被清洗物体的工作特点快速 选择清洗参数，达到高效清洗。另外，将磨料水射流与纯水射流技术进行有机 结合，克服了磨料水射流易污染原件及纯水射流压力过小的不足，更加高效地 结合两者优点进行快速、有效清洗。
山东大学
2021-04-13