哈尔滨工业大学-吉林省

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1、哈尔滨工业大学科技成果选编激光-TIG电弧复合热源焊接技术主要研究内容激光-TIG电弧复合热源焊接是将激光束与TIG电弧复合在一起同时作用于熔池,利用激光产生的锁孔效应吸引、压缩和稳定焊接电弧，使得电流密度显著提高，从而建立一种全新的高效热源，是一种高效率、高质量、高适应性的焊接方法，具有熔深大、焊速快、成本低等显著优势，非常适合于薄板高速焊及大厚板的焊接，更适用于铝合金、一些特殊材料或者异种材料的连接。哈工大率先在国内开展激光与电弧复合焊接的研究，研究水平与国外保持同步，激光-TIG复合脉冲协调控制焊接新方法获得了国家发明专利。主要

2、技术指标与同能量输入的激光焊接相比，复合热源焊接技术可将焊接熔深提高50%以上，焊接速度提高一倍以上。在焊接2-8mm厚不锈钢薄板时，间隙达到0.4-0.8mm，对中偏差0.25mm及错边0.5mm时仍可获得满意焊缝。激光－TIG复合热源焊接可以获得上下几乎等宽的优良焊缝形状，成功地应用在长征系列运载火箭动力系统的Ω连接件中。实物照片图1激光－TIG复合电弧图2激光－TIG复合热源焊接接头图3火箭发动机连接件负责人：陈彦宾—747—轻量化、高刚度复杂结构激光焊接技术主要研究内容哈工大率先开展激光穿透焊接技术在蒙皮与骨架轻量化结构中的应

3、用研究，解决了焊接过程中同步加压、局部保护、焊缝形状控制及焊缝对中等关键技术问题。焊后表面任意方向直线度小于0.2mm，蒙皮与骨架结合处焊缝宽度为0.8~1.2mm，骨架中的焊缝熔深大于1mm，接头强度高于母材的90%以上，接头的抗剪力大于600N/mm。实物照片负责人：陈彦宾高效、柔性自动化焊接装备技术项目简介依托于哈工大设立的《国防科技工业焊接自动化技术研究应用中心》将逐步建成集工程化研究、成果示范与推广、人才培养与技术咨询产学研平台。本中心在先进激光焊接工艺与装备、机器人焊接系统集成装备技术方面一直处于国内领先地位，在机器人焊接

4、智能化、先进激光焊接、焊接质量控制等方面一直处于国际先进、国内领先地位。自主研制的一系列先进的自动化焊接装备在航天、航空、船舶、兵器等企业广泛应用，相关技术获得国防科技进步一等奖及国家科技进步二等奖。逐步形成了①预拉伸环、纵缝自动化焊接设备②机器人焊接集成装备③五轴CO2激光焊接装备④机器人光纤激光集成装备等四大系列装备，在国防及民用工业领域有广泛需求和竞争力，具备很好的产业化前景。预计将在2-3年内形成规模，每年可生产30-40台套设备，实现1.5亿的销售收入，可大大地带动黑龙江省地方经济发展。实物照片—748—图1大型铝合金箱体机

5、器人焊接系统图2某型机器人焊接系统图3五轴控制CO2激光焊接系统负责人：陈彦宾大型铝合金制件液态模锻精密成形技术项目简介随着我国交通运输业，武器装备向现代化、高速化方向发展，轻量化要求日趋强烈，特别是轻量化程度要求高的飞机、航天器、高速列车、汽车、舰艇、火炮、坦克以及机械设备等重要受力部件和结构件，需要大量使用铝合金锻件和模锻件以替代原来的钢结构件。而传统的铸造和模锻技术已不能完全满足这些铝合金关键零部件的制造需求和使用性能，正是这种需求使得大型铝合金制件液态模锻精密成形技术的研究。2000年哈尔滨工业大学液态模锻课题组开展了大型铝合

6、金负重轮液态模锻精密成形技术的研究工作，2003年成功地实现了铝合金负重轮本体与局部（钢质材料或复合材料）耐磨增强一体化精密成形，各项静态和里程试验性能指标均达到设计要求，与钢制轮盘相比，质量减轻了40%，经检验后取得成功应用。该成形技术操作方便，成本低，产品综合性能良好，填补了国内液态模锻生产铝合金负重轮的空白。—749—图1成形制件图2成形技术的推广应用负责人：杜之明高热裂敏感金属薄板焊接热裂与变形的控制研究主要研究内容从力学角度出发，首先采用有限元数值摸拟技术，考察了随焊激冷、温差拉伸以及外部拘束等工艺参数对焊接过程塑性应变演变

7、的影响，揭示了采取工艺措施防止焊接热裂纹和减小焊接变形的机理，为其在具体实施中制定合理工艺提供了原则性的指导，然后采用试验和测试技术，验证了随焊激冷防止热裂纹减小焊接变形、温差拉伸控制焊接变形的有效性。主要成果及技术指标采用高热裂敏感铝合金LY12CZ在自行研制的梯度拘束度夹具上进行TIG焊试验，结合有限元分析，研究了随焊激冷的防裂效果及机理。通过将随焊激冷与静态温差拉伸技术相结合，获得了最好的焊接变形效果。随焊激冷防裂效果：可以完全消除焊接热裂纹a）常规焊b）随焊激冷Dc=20mm焊接变形控制效果—750—常规焊随焊激冷与温差拉伸结

8、合负责人：方洪渊刘雪松陶瓷颗粒增强的复合钎料技术主要研究内容以往，在陶瓷钎焊过程中，比较常用的钎料是活性钎料，这种钎料具有优良的润湿性能、好的气密性能，但是由于陶瓷材料相对于钎料合金来说具有比较低的热膨胀系数，使得陶瓷材