新材料黏合有赖焊接新科技 图:实验室主任刚铁教授在专家现场评估会议上做汇报 本世纪是新材料辈出的世纪,然而,很多新材料的连接需要发展新的焊接技术。焊接同时也是一项多学科交叉的科学技术,它涉及能源、冶金、材料、电子、力学等学科,有大量的技术创新和科学前沿问题。 中国现代焊接生产技术国家重点实验室依托于哈尔滨工业大学,是内地焊接领域唯一的国家重点实验室。实验室负责人刚铁表示,焊接是应用最广泛、最重要的材料永久连接方法,也是现代制造尤其是重大装备制造不可或缺的关键技术。几乎所有的产品,从几十万吨巨轮到不足一克的微电子元件,从水下到太空、从民用产品到军用装备都离不开焊接技术。 重点研究五项技术 现代焊接生产技术国家重点实验室的主要研究是面向国际焊接科技前沿,开展具有前瞻性和创新性的应用基础研究;围绕国民经济建设和国家安全重大需求,加强焊接先进技术攻关;参与国家与国防重大专案,开发具有自主知识产权的核心技术及重大装备,注重工程应用和产业化;推进国际间合作,提高实验室国际影响力;力争把实验室建设成为具有国际先进水平的焊接科学技术研究和高级人才培养基地。 目前实验室重点在五个方面开展研究: 高效焊接方法及过程智能控制,重点研究焊接热源物理基础与能量传输机理、高效高能焊接方法;熔滴过渡、熔池行为与焊缝成形控制;焊接过程质量传感与智能控制;焊接机器人与自动化系统集成技术及装备。 焊接结构可靠性与质量评价,重点研究焊接接头的力学行为;焊接结构应力与变形控制;连接接头的自动化检测与分析;智能化质量评价与仿真;结构可靠性与寿命评估。 新材料及异种材料连接,重点研究新材料、异种材料的连接性及界面行为;超声、扩散、自蔓延高温合成等新连接方法;连接过程的数值模拟及接头质量控制。 微连接与电子封装,重点研究微细材料连接界面行为分析方法、原子尺度润湿性及钎料合金设计;微系统封装、微连接新方法;新型封装结构、大功率LED封装;可靠性与失效分析。 表面改性与延寿技术,重点研究电子束表面强化与镀膜;激光熔覆与表面合金化;等离子体喷涂、烧结与刻蚀;等离子体离子注入与沉积技术以及各种材料表面改性与延寿工艺。 有助航天国防建设 实验室自建成以来,进行了大量的科学技术研究和高级人才培养工作,在航天、国防和国民经济建设中发挥了重要作用;并成为了中国进行焊接应用基础研究、焊接先进技术攻关、焊接工程应用和高级焊接人才培养的重要基地。从这里走出来的学生已遍布全国航天、航空、造船、汽车和工程机械等各个领域。 经过十几年的建设与发展,实验室已成为国内外公认的中国在焊接领域的代窗体位,在科学研究方面,实验室注重加强基础和应用基础研究与创新,推动焊接技术的创新与发展。在多热源复合增强机制、陶瓷与金属润湿机理和焊接热源模型等方面的研究中取得了一系列创新性研究成果。 实验室围绕国防建设的需求,针对研制和生产存在的技术瓶颈,开展了大量的应用基础和工程化技术的研究,突破了一系列关键技术,为产品的研制和生产顺利实施起到了关键支撑和保障作用。 打造一流人才平台 实验室在机器人自动化焊接生产的计算机辅助设计和优化、空间曲面焊缝离线编程、三维焊缝跟踪等技术方面取得了技术突破,实现了运载火箭发动机关键部件的自动化焊接。 在突出国防特色、为航天和武器装备做出贡献的同时,实验室还积极推动产学研结合,在国民经济建设中也发挥了重要作用。其中,焊接应力变形控制、模拟仿真等研究成果在葛兰滩、南山等大型电站水轮机转轮,矿山装备工程等方面得到成功应用;微连接与电子封装方面的有关成果已经用于某公司的微磁头生产线;焊接专家系统软件在几十家军工和民品企业中广泛推广应用;表面喷涂与改性等方面的研究成果促成了产学研的结合,在新型陶瓷轴承、耐磨复合钢板、高表面硬度轧辊及喷涂设备开发等方面已签订多个合作项目;基于系统集成技术,完成了吉林油建金属结构厂大型容器焊接生产线建设。实验室加强创新基地建设,引领和拓展了焊接学科的发展;目前已经形成了国家重点实验室、国防科技应用研究中心等多个创新基地,为培养研究型高级人才提供了一流的平台。 |