高速列车具有安全性好、正点率高、快速等优点。能有效地改善交通环境，带动国民经济的发展。20世纪60年代以来，随着铁路电气化的高速发展，铁路运输一再提速，对于电气化铁路用接触线的性能要求越来越高，因为在电气化铁路运行过程中，接触导线不仅要承受较大的悬挂张力，同时还经受着通过电流时引起的热作用。因此，材料要求在具有良好导电性能的同时还应具有高的抗拉强度，而且在电流负荷增大、温度升高时仍然要保持较高的强度。接触线既要提供高速列车所需的动力、照明和空调等用电，又要承受较大的轴向拉力，同时还可能工作在极冷、极热、腐蚀性强等环境中，总的来说，电力传输线必须具有以下性能：能够满足高速列车速度和电流的要求，具有足够的抗拉强度来承受振动，高导电率，耐磨性好，耐热性好，抗软化温度高，软化处理(300℃保温2 h) 后其常温抗拉强度不小于初始态的90%，抗大气腐蚀性能好，线膨胀系数小。我国铁路广深线、京郑线等都大量或全部使用了法国或德国产品，花费了大量外汇。因此，对国产铜及铜合金接触线的研制开发具有重大的经济价值。本研究开发的析出强化型Cu-Ag系、Cu-Cr系合金已经能够满足工业化生产的需要。

根据强化手段的不同，高强化铜合金可分为两类: 沉淀强化铜合金和弥散强化铜合金。沉淀强化铜合金是利用过饱和固溶体的脱溶沉淀，通过时效热处理，达到强化效果。但沉淀析出相在高温下会聚集长大或重新固溶于基体中，随着强化相的消失，沉淀强化作用也随之消失，从而限制了这类铜合金的使用温度和应用范围。目前被大量使用的铬锆铜合金就属于这一类，其表现为导电、导热性损失较大，软化温度低(仅为500℃) 等。因此，铬锆铜合金在做点焊电极材料使用时经常出现变形、粘附、使用寿命不长及熔敷现象，频繁的整修和更换电极严重影响了工作效率的提高。弥散强化铜合金则是通过在金属基体中引入高度分散的热稳定性强的第二相质点，阻碍位错运动，以达到提高强度的目的。而Al2O3粒子硬度高，热力学和化学稳定性高，熔点高，在接近铜基体熔点的温度下也不会明显粗化，可以有效提高合金的高温强度和硬度。因此，Al2O3弥散强化铜合金可以用在电阻焊电极、集成电路引线框架、微波管结构导电材料、高速列车架空导线、热核实验反应堆、连铸结晶器等方面。本研究开发的Al2O3弥散强化铜合金在保证传统工艺内氧化、还原彻底性和烧结致密性的前提下简化了工艺过程降低了生产成本。

以废杂黄铜直接材料化生产高精度易切削黄铜材为目标，发明了废杂黄铜熔炼制备易切削黄铜用除铁精炼剂，实现了保锌除杂和黄铜制品成分精确控制；成功研发了双联体并联熔炼炉及机械捣料搅拌等熔铸成套装备，日均产量提升 45%，单位能耗下降 12.5%，设备自动化程度高、热能利用效果好；集成创新了铜线和铜棒连续自动化生产技术，并建成了生产线，提出了黄铜合金塑性变形的微区调整和控制技术，提升了铜合金产品的力学性能，实现了高精密近终形异型材的直接制备。该项目集成创新了废杂铜精细化预处理工艺和设备配置，大幅提升了废杂铜的处理工效，保障了产品质量和性能的稳定，并建成了 10 万吨年产能的生产线。

该项目利用快速凝固技术可以使合金固溶度极大的扩展和实现晶粒细化的特点，通过优化的合金化设计可以制备出同时具有高强度和高导电性的铜合金薄带，为一种非常理想的高强高导铜合金的制备方法。尤其是采用双辊快速凝固技术制备较厚的薄带具有非常巨大的应用前景。在合金化和制备技术方面有较大的创新，已经申请两项国家发明专利。获2001年河南省教育厅科技成果一等奖，2001年河南省科技进步二等奖。

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目前管-管正交相贯形成的相贯曲线的直接轨迹插补算法、插补速度稳定性控制等基础理论工作所取得的研究成果已经在国际期刊、国内期刊和国际会议上发表论文6篇，其中SCI收录1篇，EI收录5篇。针对相贯曲线自动焊接数控装备技术，建立了焊接机器人与工件的模型。根据相交管道的几何模型及相贯处负责模态，开发了电焊枪姿态及轨迹的控制策略。用齐次变换矩阵分析了焊缝特征和焊枪姿态，得出了主管旋转角的变化规律及焊枪与世界坐标系的空间位置关系。利用MATLAB 和DirectX对相贯管道的几何模型和焊接过程的运动模型进行了仿真。通过实验验证，该自动焊接可以用于主管旋转式相贯曲线自动焊接的实时插补或离线编程。这些研究成果包括相贯曲线二、三、四坐标联动直接插补算法及插补速度稳定性控制，为本课题的研究打下了坚实的前期工作基础。

一种用于轮式机器人的万向轮浮动结构， 其特征是在车体下端连接两 个驱动轮，车体的下前段连接前万向轮，车体的下后段连接后万向轮，车 体后上端连接弹簧座，弹簧座连接滑座和弹簧，螺塞连接弹簧，弹簧座和 滑座通过长螺钉和螺钉固定连接在车体上。 本实用新型的优点： （1）结构支撑面积大，平稳不易倾覆； （2）在地面不平整时，也能保证四轮同时着地，并且运动灵活； （3）浮动万向轮与地面间的接触力调节方

一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 与传统人工焊接技术相比，激光焊接技术具备加工精度高、加工速度快、加工质量稳定等优点，被广泛应用于制造加工行业，随着激光加工技术以及焊接机器人系统的不断发展，激光焊接机器人技术也因此得到了发展。激光焊接技术搭配上智能工业机器人系统，可以代替人工焊接，实现焊接过程的自动化。蓝光半导体与光纤激光复合焊接机器人系统配合上数控设备能实现生产制造的全自动化，拥有着生产效率高、生产产品质量好以及可以在人不适合的工作环境下运行等优点，可以完美符合这一需求。蓝光半导体激光器产生的450nm蓝光在铜材料焊接上有不可比拟的优势，适用于铜等金属材料的高吸收率使得焊接热影响区减小，同时恰当功率的蓝光激光焊接时可以避免高功率光纤激光焊接时产生的飞溅影响，而这也是在汽车动力电池、航空航天和电气等高精细度要求的领域中蓝光半导体激光焊接最强有力的优势。

本发明公开了一种用于窄间隙焊接的能自动调节导电咀伸出长 度的焊枪，尤其适用于激光-电弧复合焊。它包括喷咀、气体分流器、 导电咀、高度传感器、中央处理器以及执行机构；气体分流器上开有 裸露在外的出气孔，气体分流器通过保护喷咀的紧箍力防止滑落；导 电咀呈扁平状，与气体分流器相连，在导电咀端部安装两个对称布置 的高度传感器，用以检测它与焊缝表面之间的距离；中央处理器根据 高度传感器的采集信号控制执行机构以调节导电咀的伸长和收缩。本 发明可以通过高度传感器检测焊缝底部与导电咀之间的距离，以自动 调节导电咀伸出的长度，保证焊丝干伸长在合理的范围内，使得在激 光-电弧复合焊过程中电弧能稳定存在，最终实现厚板的高质量焊接。

轻量化和绿色制造是实现航空航天和交通运输等领域节能减排的重要手段，铝合金是其轻量化首选，但传统铝合金服役性能不能满足高端制造业发展的要求，制造过程也存在高污染、高能耗、质量不稳定等问题。以新思路、新原理、新材料、新工艺克服关键共性难题，突破铝合金力学性能瓶颈、取代落后工艺是必然选择。 本项目以多相熔体原子团簇演变调控为突破口，发明系列纳米晶种材料，提出纳米晶种技术，已成为大幅提升铝合金的综合性能和加工工艺性能的创新手段。 传统铸造铝硅合金生产中通常添加磷盐、赤磷或磷铜合金调控共晶及过共晶Al-Si合金中的初晶硅相的尺寸、形貌及分布，但存在磷量不可控、变质效果及产品质量不稳定、P2O5污染严重的问题。生产中通常采用传统Al-Ti-B及Al-Ti-C细化剂铝合金基体的α-Al枝晶，但是因Si“中毒”及Zr “中毒”，对含Si或含Zr铝合金几乎失去细晶强化作用。基于以上难题，山东大学发明了用于调控初晶硅相的Al-P系纳米晶种材料及用于铝合金晶粒细化的强效AlTiC-B系纳米晶种材料。 Al-P系纳米晶种：①节能减排：与传统工艺相比，避免了P2O5有毒气体排放，简化工序，节能降耗。②产品质量提升：实现了初晶硅尺度及构型高效调控，铝活塞铸件抗拉强度提升0%，体积稳定性和可靠性显著提高。③高纯化：可将铝熔体中Ca、Na、Sr含量分别由22 ppm、14ppm、14 ppm降低至1 ppm以下。 AlTiC-B系纳米晶种：①解决了Si、Zr细化“中毒”等难题，有效调控基体相。②提升了Al-Cu系铝熔体的流动性，解决了热裂、浇不足等行业难题。③提升了铸件性能：与传统Al-Ti-B相比，使A356合金屈服强度提高15%，延伸率提高37%；使2024合金抗拉强度由398MPa提升至550MPa，延伸率由9.8%提升至15.5%。 获奖情况:2016年度山东省技术发明一等奖，纳米晶种合金系列产品与耐热高强轻金属材料的创制及应用2009年度山东省技术发明二等奖，硅-磷和铝-磷合金研制与发动机活塞材料强化新技术2005年度山东省科技进步二等奖，富磷富碳中间合金的研究与应用2004年度教育部技术发明二等奖，高效Al-P中间合金及其变质处理