研發創新
焊接技術
- 焊接材料及工藝
鋁、鈦合金、高強鋼、鎳基復合等先進焊接材料及焊接性 - 輕量化鋁、鈦合金作為結構減重材料在承載結構輕量化等領域應用廣泛。其焊接性能是考驗大型結構在高頻振動和高載荷條件下安全運行的關鍵。針對材料在不同應用領域的特殊需求對鋁、鈦合金材料進行微量元素調控，建立與微量元素-性能相關的材料基因庫，并對其可靠性進行驗證。
- 高強鋼、鎳基復合材料作為深海耐壓平臺、船舶制造及飛機發動機制造領域的應用材料。針對系列規格材料對抗高溫、抗沖擊、高強度等性能的需求，經過微量元素及陶瓷顆粒協同調控，獲得性能優異、焊接性能穩定的材料。
- 建立系列規格鋁、鈦合金、高強鋼、鎳基復合等先進焊接材料在不同應用環境下與性能-焊接性-焊接工藝相關的基因庫，實現材料-接頭性能-焊接工藝和方法的一體化匹配，降低材料的開發及設計成本，實現定制化的同時確保了經濟性和高效性。
- 電弧物理及高效焊接方法
激光-電弧復合焊接熱源及應用 - 復合熱源：結合激光熱源大熔深、高能量密度的特點和電弧熱源小熔深、熔寬大的特點，突破單一熱源模式下高能耗、接頭缺陷多、熱量分布不均勻的難題開發適合同質材料和異質材料的激光-電弧復合焊接熱源，使激光和電弧在同一焊接池中產生混合效應，彌補了焊接工藝存在的缺陷，并改善了單一熱源焊接質量差的問題。
- 應用：使用開發的激光-電弧復合焊接熱源結合同質材料和異質材料焊接對熱源混合模式進行調控。針對異質材料焊接采用激光輔助電弧焊工藝，其中激光僅用于預熱將要通過電弧焊工藝焊接的基板。在該過程中，通常使用低功率激光源來增強電弧焊過程，從而獲得小熔深，低熱輸入的異質金屬可靠連接接頭。針對同質厚板材料焊接使用高功率激光束結合電弧進行深熔焊。在該焊接過程中，具有高能量密度的激光束和具有高能量效率的電弧的協同作用被用于厚板高效焊接。
激光(guang)-電弧復(fu)合(he)焊接示意圖(tu)及溫度分布
窄間隙(xi)、高熔化(hua)率(lv)焊接工藝
低熱輸入磁弧窄間隙焊接(jie)技術及激光-磁控焊絲擺動復合(he)(he)窄間隙焊接(jie)技術能夠滿足不同(tong)厚度(du)和規格材料窄間隙在空間位(wei)置上的(de)適應性(xing)。借助(zhu)(zhu)輔助(zhu)(zhu)磁場迫使(shi)電弧擺動，及磁控焊絲擺動結合(he)(he)掃(sao)描激光技術對熔池能量(liang)再分配，從而使(shi)溫度(du)場更加均勻、降(jiang)低接(jie)頭(tou)焊接(jie)應力，緩解變形，并(bing)最(zui)終實現接(jie)頭(tou)成型(xing)與性(xing)能的(de)協(xie)同(tong)控制。
增材及3D打印技術
激光立體修復與再制造。
激(ji)光(guang)立體(ti)(ti)(ti)(ti)修(xiu)復與再制(zhi)(zhi)造技(ji)(ji)術(shu)在航(hang)空、航(hang)天、汽車工(gong)(gong)業、模具(ju)制(zhi)(zhi)造、醫療器械(xie)的(de)修(xiu)復及合金設(she)計等(deng)領(ling)域(yu)具(ju)有廣(guang)闊(kuo)的(de)應(ying)用(yong)前景。形(xing)成了包括(kuo)材料、工(gong)(gong)藝(yi)、裝備(bei)(bei)和應(ying)用(yong)技(ji)(ji)術(shu)在內(nei)的(de)完整的(de)技(ji)(ji)術(shu)體(ti)(ti)(ti)(ti)系(xi)。針對航(hang)空航(hang)天等(deng)高(gao)技(ji)(ji)術(shu)領(ling)域(yu)對結構件(jian)高(gao)性(xing)能、輕量(liang)化(hua)、整體(ti)(ti)(ti)(ti)化(hua)、精密成形(xing)技(ji)(ji)術(shu)的(de)迫切需求，開展了鈦合金、高(gao)溫合金、超高(gao)強(qiang)度鋼和梯度材料激(ji)光(guang)立體(ti)(ti)(ti)(ti)成形(xing)工(gong)(gong)藝(yi)研究，突(tu)破結構件(jian)的(de)輕質(zhi)(zhi)、高(gao)剛度、高(gao)強(qiang)度、整體(ti)(ti)(ti)(ti)化(hua)成形(xing)，應(ying)力變(bian)形(xing)與冶金質(zhi)(zhi)量(liang)控制(zhi)(zhi)，成形(xing)件(jian)組織性(xing)能優(you)化(hua)等(deng)關鍵技(ji)(ji)術(shu)。針對大型鈦合金構件(jian)的(de)激(ji)光(guang)立體(ti)(ti)(ti)(ti)成形(xing)，解(jie)決了大型構件(jian)變(bian)形(xing)控制(zhi)(zhi)、幾何尺寸控制(zhi)(zhi)、冶金質(zhi)(zhi)量(liang)控制(zhi)(zhi)、系(xi)統裝備(bei)(bei)等(deng)方(fang)面的(de)一系(xi)列難(nan)題。
激光立體修復技術
成形尺寸在線檢測(ce)與過(guo)程智能(neng)控制
結合(he)物理模型和(he)數據驅(qu)動(dong)模型相結合(he)本開發先進的增材過(guo)(guo)程監(jian)測(ce)方(fang)法(fa)，對過(guo)(guo)程測(ce)量、信(xin)號采集、特(te)征提取(qu)、分類(lei)和(he)控(kong)制(zhi)方(fang)法(fa)等重要(yao)方(fang)面進行(xing)了設計優化。面向數據的過(guo)(guo)程監(jian)控(kong)方(fang)法(fa)為(wei)提高制(zhi)造(zao)質(zhi)量和(he)過(guo)(guo)程穩定性提供了可靠依據，為(wei)增材制(zhi)造(zao)自動(dong)化和(he)控(kong)制(zhi)奠定了技術基礎。從表面狀(zhuang)態(tai)監(jian)測(ce)到內部(bu)缺陷(xian)和(he)微觀組(zu)織(zhi)建立關聯性，對內部(bu)缺陷(xian)即晶粒(li)組(zu)織(zhi)的在線監(jian)測(ce)成(cheng)為(wei)可能，這將為(wei)實時(shi)組(zu)織(zhi)控(kong)制(zhi)和(he)早(zao)期缺陷(xian)修復奠定基礎。
在線檢測與(yu)成形過程智能(neng)控制技術(shu)
焊縫三維重構技術
鋁(lv)合金、鈦(tai)合金和高溫合金零件的組織(zhi)與性能表征
擁有先(xian)進(jin)的組(zu)織(zhi)和性(xing)(xing)能表(biao)征(zheng)設(she)備(bei)，如場發射(she)掃描電(dian)鏡、透射(she)電(dian)鏡、光鏡、100KN拉(la)伸(shen)試(shi)驗機，沖擊(ji)試(shi)驗設(she)備(bei)及(ji)疲勞檢測設(she)備(bei)。結合掃描電(dian)鏡、透射(she)電(dian)鏡對沉積試(shi)樣(yang)的織(zhi)構(gou)特(te)(te)征(zheng)、元(yuan)素(su)分(fen)(fen)布、晶界(jie)結構(gou)、第(di)二相分(fen)(fen)布、原子尺(chi)度(du)(du)范圍內的相界(jie)面特(te)(te)征(zheng)等進(jin)行(xing)觀察分(fen)(fen)析。形(xing)成(cheng)對不同增材零件(jian)微觀組(zu)織(zhi)表(biao)征(zheng)的標(biao)準方(fang)法及(ji)步驟，實(shi)現復雜組(zu)織(zhi)及(ji)納米尺(chi)度(du)(du)范圍內微觀組(zu)織(zhi)特(te)(te)征(zheng)的分(fen)(fen)析方(fang)法。采用性(xing)(xing)能分(fen)(fen)析設(she)備(bei)對試(shi)樣(yang)的拉(la)伸(shen)性(xing)(xing)能、沖擊(ji)性(xing)(xing)能、彎曲性(xing)(xing)能、抗(kang)疲勞破壞等進(jin)行(xing)表(biao)征(zheng)。
掃描電鏡
低成本電弧3D打(da)印設備
在電弧焊(han)接設(she)備(bei)(bei)的基(ji)礎上引入六軸(zhou)機器人，結(jie)合(he)切(qie)片軟(ruan)件(jian)對(dui)機器人運動軌(gui)跡和增材路徑優化(hua)，從(cong)而設(she)計制造了低成本的3D打(da)印(yin)設(she)備(bei)(bei)。該(gai)設(she)備(bei)(bei)工作模式可(ke)選擇MIG、MAG、CMT、CMT-P、交流(liu)CMT；配(pei)備(bei)(bei)RCU5000i遙(yao)控器和VR1550-CMT送絲機，內(nei)置鈦合(he)金(jin)、鎳基(ji)合(he)金(jin)和硬質合(he)金(jin)堆(dui)焊(han)專家(jia)程序；IUNGOPNT軟(ruan)件(jian)，提供(gong)多種切(qie)片算法(fa)；多種路徑規(gui)劃算法(fa)、自(zi)動規(gui)劃路徑；可(ke)動態打(da)印(yin)路徑仿真；配(pei)備(bei)(bei)激光相機自(zi)動補償打(da)印(yin)高度。通過工藝(yi)參(can)數優化(hua)和軌(gui)跡協同優化(hua)獲(huo)得穩定、可(ke)靠的增材設(she)備(bei)(bei)。
激光焊接應用
激(ji)光復合焊接，高功率工(gong)業激(ji)光應用
激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)復(fu)合焊接(jie)(jie)、高功(gong)率(lv)(lv)工(gong)(gong)業激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)焊接(jie)(jie)技術在汽車制造(zao)、船舶制造(zao)、高速列車及航空航天結構的(de)(de)焊接(jie)(jie)中得到成(cheng)功(gong)應用。其中，汽車行業將(jiang)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)以及激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)復(fu)合焊接(jie)(jie)工(gong)(gong)藝(yi)確定(ding)為結構制造(zao)標準化工(gong)(gong)藝(yi)。尤其是(shi)千瓦級以上的(de)(de)大功(gong)率(lv)(lv)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)焊接(jie)(jie)技術，幾乎與激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)器(qi)的(de)(de)開(kai)發進(jin)度(du)相(xiang)伴(ban)。使用激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)以及激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)復(fu)合熱(re)源可以實現高質(zhi)量的(de)(de)焊接(jie)(jie)，焊接(jie)(jie)強度(du)等(deng)于或(huo)超過母材強度(du)，主要應用在異(yi)質(zhi)金(jin)屬、厚板窄間隙以及金(jin)屬-塑(su)料的(de)(de)焊接(jie)(jie)領域。
激光焊接的應用
電(dian)氣部分
使用基(ji)于(yu) IEC 61131-3 標準的(de)編程(cheng)開發(fa)工具
完善的(de)在線編(bian)(bian)程(cheng)(cheng)和(he)離線編(bian)(bian)程(cheng)(cheng)流程(cheng)(cheng)、可視化(hua)界面編(bian)(bian)程(cheng)(cheng)，強(qiang)大的(de)運(yun)動控(kong)制功能。
集邏輯(ji)控制(zhi)，HMI，運動控制(zhi)于一體
采用面向(xiang)對(dui)象(xiang)的(de)模塊化編程(cheng)方式，完善的(de)設備模塊庫
標準化圖紙(zhi)和元(yuan)器件庫，縮短設備制造和調試周期(qi)
機械部分
機械設計部分：
遵循有(you)限(xian)元受力(li)分析，有(you)限(xian)元分析（FEA，Finite Element Analysis）利用(yong)數學(xue)近似(si)的(de)(de)方(fang)法對真(zhen)實(shi)（幾何和載荷工況(kuang)）進行模擬。利用(yong)簡單而又相互(hu)作用(yong)的(de)(de)元素（即單元），就可以用(yong)有(you)限(xian)數量的(de)(de)未知量去(qu)逼近無限(xian)未知量的(de)(de)真(zhen)實(shi)系(xi)統。
有限元受力作用
有限元分析縮寫(xie)：CAE，即(ji)計(ji)算機輔助工程，主要(yao)作用有以下七方面(mian)：
1，增加設(she)計(ji)功能，借(jie)助計(ji)算機分(fen)析(xi)計(ji)算，確保產品設(she)計(ji)的合理性，減少設(she)計(ji)成(cheng)本;
2，縮短設計和分析的(de)循環周期;
3，CAE分析起到(dao)的(de)(de)“虛擬樣(yang)(yang)機(ji)”作用在(zai)(zai)很大程(cheng)度(du)上替代了傳統設(she)計中資源消耗極(ji)大的(de)(de)“物理(li)樣(yang)(yang)機(ji)驗證設(she)計”過程(cheng)，虛擬樣(yang)(yang)機(ji)作用能預測產品在(zai)(zai)整個生命周期內的(de)(de)可靠性(xing);
4，采用(yong)優化設計，找(zhao)出產品設計最佳方案，降(jiang)低材料的消耗或成本;
5，在產品制造或(huo)工程施工前預先發現潛在的問題;
6，模擬各種試(shi)驗方案，減少試(shi)驗時(shi)間和(he)經費;
7，進行機械事故(gu)分析，查找事故(gu)原因(yin)。
導軌壽命計算：
通(tong)過科學的計算(suan)，可以(yi)根據(ju)客(ke)戶需(xu)求(qiu)選(xuan)擇更精準的導軌，既能滿足客(ke)戶需(xu)求(qiu)，又能延長(chang)導軌的使用周期(qi)。
