激光焊接工艺及装备技术

激光焊接工艺及装备技术是国家科技支撑计划、“973”计划、重点研发计划项目系列成果。面向高铁、核电、航空航天等领域，该技术针对关键部件传统焊接制造过程应力变形大、缺陷率高、效率低等问题，开展了激光及激光-电弧复合焊接技术研究。

揭示了多场耦合作用下焊接过程机理，建立了多工艺参数与接头力学性能关系回归模型，精度达97%。同时，提出了铝合金激光焊接气孔控制方法，气孔率下降50%。集成了具有焊缝成形及缺陷在线监控功能的激光焊接系统，效率提高2倍以上。

形成以激光-电弧复合焊为代表的低应力、小变形焊接技术，并在高铁领域示范应用。

图1：高速列车关键部件激光-电弧复合焊接成套装备

图2：激光-电弧复合焊不锈钢枕梁

应用领域与已推广使用情况： - 可应用于高铁、核电、航空航天、石油管道、新能源汽车等行业。 - 目前已在高铁车辆、核电加热组件等关键部件的焊接制造中实现了工程化应用。 - 产品的各项性能和技术水平得到配套厂家和各方用户的普遍认可。

知识产权情况： - 高速列车关键部件激光—电弧复合焊接技术2017年获四川省科技进步一等奖。 - 申请发明专利3项。

技术水平： - 国际先进。

技术成熟度： - 已成熟，处于规模化小试阶段。

团队（或成果完成人）简介： - 团队依托“轨道交通国家实验室（筹）先进材料功能实验室”、“牵引动力国家重点实验室”、“轨道交通关键材料与工艺装备研究中心”等国家级实验室和“材料先进技术教育部重点实验室”。 - 重点围绕轨道交通、核电、航空航天等领域的“先进激光加工技术（焊接、清洗、熔覆）、广域环境结构材料技术、结构材料及部件服役行为及安全评价技术、表面工程技术”等方向开展材料工程技术研发、系统集成创新、科技成果与产品的孵化及产业化。 - 团队带头人陈辉教授为四川省青年创新团队带头人，四川省学术与技术带头人。 - 近5年出版专著2部，发表论文120余篇。 - 授权发明专利4项，实用新型专利9项。 - 参加国际会议并作大会邀请报告4次。 - 主持四川省科技进步奖一等奖1项，四川省教学成果奖二等奖1项，教育部创新创业大赛国奖银奖1项。

激光焊接工艺及装备技术是国家科技支撑计划、“973”计划、重点研发计划项目系列成果，面向高铁、核电、航空航天等领域关键部件传统焊接制造过程应力变形大、缺陷率高、效率低等问题，开展激光及激光-电弧复合焊接技术研究，揭示了多场耦合作用下焊接过程机理，建立了多工艺参数与接头力学性能关系回归模型，精度达97%。提出了铝合金激光焊接气孔控制方法，气孔率下降50%。集成了具有焊缝成形及缺陷在线监控功能的激光焊接系统，效率提高2倍以上。形成了以激光-电弧复合焊为代表的低应力、小变形焊接技术并在高铁领域示范应用。

图1 高速列车关键部件激光-电弧复合焊接成套装备

图2 激光-电弧复合焊不锈钢枕梁

应用领域与已推广使用情况：可应用于高铁、核电、航空航天、石油管道、新能源汽车等行业。目前已在高铁车辆、核电加热组件等关键部件的焊接制造中实现了工程化应用，产品的各项性能和技术水平得到配套厂家和各方用户的普遍认可。

知识产权情况：高速列车关键部件激光—电弧复合焊接技术 2017年获四川省科技进步一等奖，申请发明专利3项。

技术水平：国际先进。

技术成熟度：已成熟，处于规模化小试阶段。

团队（或成果完成人）简介：团队依托“轨道交通国家实验室（筹）先进材料功能实验室”、“牵引动力国家重点实验室”、“轨道交通关键材料与工艺装备研究中心”等一批从事轨道交通研究的国家级实验室和“材料先进技术教育部重点实验室”。重点围绕轨道交通、核电、航空航天等领域的“先进激光加工技术（焊接、清洗、熔覆）、广域环境结构材料技术、结构材料及部件服役行为及安全评价技术、表面工程技术”等方向开展材料工程技术研发、系统集成创新、科技成果与产品的孵化及产业化。团队带头人陈辉教授为四川省青年创新团队带头人，四川省学术与技术带头人，近5年出版专著2部，发表论文120余篇。授权发明专利4项，实用新型专利9项，参加国际会议并作大会邀请报告4次。主持四川省科技进步奖一等奖1项，四川省教学成果奖二等奖1项，教育部创新创业大赛国奖银奖1项。