多年來,在航空航天、交通、深海裝備領域,一(yī)些非标關鍵零部件需靠人工(gōng)焊接。用中(zhōng)國中(zhōng)車(chē)集團有限公司相關專家的話(huà)來說,這些關鍵零部件焊接技術精度高,如達不到要求,将會造成零件加工(gōng)報廢或運行中(zhōng)發生(shēng)事故。
2月8日,科技日報記者從江蘇無錫錫山經濟開(kāi)發區科技部門了解到,該區無錫漢神電氣股份公司何曉陽科研團隊,針對我(wǒ)國高端制造業加工(gōng)的難題,成功研發出新型手持激光焊接機器人,已在中(zhōng)國中(zhōng)車(chē)新型高速磁懸浮列車(chē)項目上成功應用,既解決了焊縫美觀無缺陷問題,也使得後期處理不易發生(shēng)變形,探傷合格率100%。
高速輕量化,對焊接技術提出更高要求
相關專家介紹,發展高速客車(chē)、地鐵客車(chē)、輕軌車(chē)以及高速重載貨車(chē),列車(chē)的輕量化是提高列車(chē)速度的優選條件。
中(zhōng)車(chē)戚墅堰所副總工(gōng)程師告訴記者,CRH380A高速動車(chē)組在京滬線上跑出了486.1公裏的最高運營時速,刷新了世界高鐵速度。如此高的轉速,對材料和齒輪本身的性能、箱體(tǐ)的密封可靠等,都提出了極大(dà)的挑戰。
“目前,我(wǒ)國高速車(chē)體(tǐ)材料也由過去(qù)普通合金鋼材料,發展到不鏽鋼、鋁合金型材。”無錫漢神電氣股份公司董事長何曉陽說,材料的變更,對焊接技術提出更高要求,自然也帶動了加工(gōng)技術的改進,激光焊接切割一(yī)體(tǐ)機的高新技術,也随之引進到鐵道車(chē)輛的制造生(shēng)産線中(zhōng)。
“高速運行的列車(chē)車(chē)體(tǐ)是高強度鋁合金材料,目前依靠傳統焊接設備已難以達到焊縫質量要求。”南(nán)京理工(gōng)大(dà)學王克鴻教授說,而采用我(wǒ)國自主研發的手持激光焊接機器人,相較傳統手工(gōng)氩弧焊工(gōng)藝,激光焊接速度更快,激光通過電磁場時光束不會偏移,能在真空以及特定氣體(tǐ)環境中(zhōng)施焊,精準定位,可應用于大(dà)批量自動化生(shēng)産的小(xiǎo)微工(gōng)件的組焊,實現自動化高速焊接。
提高焊接精度,讓激光焊接裝備替代進口
無錫漢神電氣股份公司副總經理劉海軍告訴記者,激光焊接技術屬于精密制造的一(yī)種先進工(gōng)藝。在國際上一(yī)些發達國家,很早就在航空航天、船舶制造、軌道車(chē)輛制造、钣金加工(gōng)、汽車(chē)制造等行業上應用。之前,國内激光焊接技術一(yī)直還處于實驗室階段,投入使用的少量激光焊接設備,也主要依靠進口,價格昂貴。
“爲打破激光焊接設備的技術壁壘,促進國内精密制造發展,我(wǒ)們從2008年起,就與科研院所合作,聯合開(kāi)發高功率激光焊接裝備,起初主要針對船舶等特殊領域的應用需求,開(kāi)發新型焊接設備。近10年來,我(wǒ)們以智能化理念爲指導,集中(zhōng)科研力量,瞄準軌道車(chē)輛進行激光焊接工(gōng)藝及激光焊接智能設備研發,攻克了從材料到技術、工(gōng)藝等多方面關鍵技術難題,終于研發成功,替代了進口。”何曉陽說。
相關專家介紹,目前,新型手持激光焊接機器人是一(yī)種比較先進的連接技術,和傳統焊接方法相比,其焊接技術的優點、優勢非常明顯:焊接速度快,表面成型美觀;激光聚焦後,功率密度高; 焊縫深度大(dà),且焊縫強度高;既能在室溫或特殊條件下(xià)進行焊接,還可焊接難熔的钛、石英等材料,有效提高了焊接精度和效率。
但在相關專家看來,目前,盡管我(wǒ)國在激光焊接領域已取得了新突破,但應用領域仍然有限,要實現多領域大(dà)規模應用,亟待通過深化協同創新,在更高功率的激光器光源穩定性上,以及焊接工(gōng)藝及材料、焊接工(gōng)藝對設備要求及焊接過程參數監測和控制技術等方面進行研究,提升全省激光焊接産業的核心競争力。同時,要加快制定相關國家标準和出台鼓勵焊接設備采購國産化的政策,更好地推動激光焊接産業的創新發展,爲建設航空航天、交通、海洋強國,提供重要的裝備技術支撐。