[00352346]厚板、难焊材料激光焊接与复杂曲面曲线激光切割关键技术及系列装备

世界首次采用“三明治”焊接试验方法成功解决了同步直观、清晰、完整地观测激光深熔焊接小孔、熔池及焊缝成型过程中气、液、固、等离子体多相耦合动态过程、孔内等离子体光谱信号世界级难题，为各国学者研究激光深熔焊接机理提供了新的方法。基于实测的小孔和熔池动态特征、等离子体光谱信号，建模理论分析，完善了激光深熔焊接的系统理论，为焊接缺陷、焊接过程的稳定性控制及焊接质量提高提供了实际指导。 厚板焊接：厚度超过10mm的激光单道焊缝成型良好难。突破厚板激光焊单道成型技术，首次实现18mm不锈钢激光单面焊双面良好成型，解决了厚板激光焊易产生飞溅、塌陷、驼峰、钉子头等缺陷难题，世界上率先采用激光焊生产出堆芯围筒16mm厚异形筒状大型构件(Φ3.5m*4m)，变形小于3mm。难焊材料焊接：突破中碳钢厚板环形焊缝激光焊单道成型技术，首次实现10mm 42CrMoA活塞激光焊良好成型，解决了中碳钢焊接易产生结晶裂纹和气孔的难题；突破激光焊缝深度和形状精确有效控制技术，首次实现了5系列铝合金2+3.5mm未熔透激光焊时背面无焊接痕迹；突破远程叠焊过程中金属蒸汽控制技术，解决了由于锌蒸气逸出焊缝气孔多的难题，首次实现2mm+2mm镀锌板远程高效优质叠焊；解决了高温合金激光焊难成型的问题，首次应用于6mm哈氏合金燃汽轮机燃烧室的制造；突破激光深熔焊背面无飞溅技术，世界上率先实现手指6mm不锈钢腔体单面激光焊透、背面无飞溅制造。 率先建立三维复杂曲面激光切割断面质量评价体系，提出激光切割曲面拐角能量控制方法，解决了复杂曲面激光切割时拐角过烧的难题。开发激光切割厚板尖角能量控制新技术，解决了激光切割厚板尖角过熔难题。提出三阶段穿孔新方法，解决了厚板穿孔难题。建立了激光切割工艺数据库，成功大批量应用于实际生产。 三维五轴联动激光加工机床：高架龙门结构与无限回转三维激光加工头；自动化切管机：适用圆管、方管、椭圆管、腰型管Φ20-180mm多种曲线切割；自动化切割生产线：自动识别各种厚度、材料的板料；高速高功率光纤激光切割机；高功率高光束质量轴快流CO<,2>激光器；切、焊基础部件：高功率焊缝跟踪、焊缝视觉监测系统，焊接保护气体调控装置。以上产品均为国内率先研制，实现批量生产销售。 首次研制了激光切割焊接生产线，发明冲压件裁边后准确对接新方法，解决了2件冲压件裁边后因回弹变形无法准确对接难题，将原来叠接焊的零部件改为激光对接焊，减轻重量15%以上。