校企协作多年 滬研高精度慣性冲突焊機調試成功

  航空發動機、燃氣輪機制作需求一種工業母機——超大型慣性冲突焊機，它通過待焊资料之間冲突產生熱量，在頂鍛力的效果下讓资料發生塑性變形和流動，進而連接母材。長期以來，由於未把握中心技術，國內企業隻能用其他焊接技術代替慣性冲突焊，與國外產品有很大距离。

  近来，國焊（上海）智能科技有限公司聯合華東理工大學、上海工程技術大學研發的“1000噸高精度慣性冲突焊機”在上海臨港調試成功，正在推進“兩機”（航空發動機、燃氣輪機）裝備中典型部件的焊接工藝驗証。經過10余年技術攻關，上海校企协作團隊終於打破了國外壟斷。

  在市經信委、臨港新片區管委會和臨港集團的支持下，國焊科技已入選“上海市工業母機重點企業”，進入了發展快車道。

  “慣性冲突焊裝備的國產化代替之路，始於2010年。”上海工程技術大學副校長、“上工程—國焊科技”校企协作團隊首席技術專家夏春明說，那時他在華東理工作业，在華東理工大學機械廠原廠長朱建華的帶領下，開展慣性冲突焊裝備國產化代替的研發。

  循著引進、吸收、再創新這條路徑，朱建華和夏春明帶領華東理工科研團隊，反復揣摩進口慣性冲突焊機的科學原理和技術難點。據介紹，這種工業母機的技術難度十分高，要在數秒內將巨量的動能通過冲突轉化為用於焊接的內能，實現兆瓦級的瞬時功率輸出﹔同時，其能量操控系統要有超高精度，相當於將一節50噸重、以270公裡時速行駛的高鐵車廂在10秒內剎停，并且停車方位與目標方位的誤差須操控在0.01毫米級別。

  這兩大技術門檻，對裝備設計提出了很高要求。華東理工團隊在消化吸收國外技術的基礎上，走上了自主創新之路。2010年以來，他們先后自主設計出160噸、250噸、400噸慣性冲突焊機，其軸向力越來越大，不斷向制作“兩機”的千噸級高精度慣性冲突焊機邁進。

  2020年4月，華東理工校友龔鐵軍創辦的國焊科技在上海建立。朱建華擔任公司科研團隊總負責人。企业建立時，夏春明已任上海工程技術大學副校長，他在上海工程大新組建了一支多學科穿插團隊，與國焊科技開展校企深度协作，推進產教交融、科教融匯走深走實。

  现在，國焊科技已擁有各類專利30多項，成為高新技術企業、上海市專精特新中小企業，本年開始為用戶供给科研和技術服務。

  除了慣性冲突焊，這家企業還與上海工程大、華東理工协作，研制出冲突塞補焊、混合冲突焊等裝備和技術，正在聯合研發新一代線性冲突焊裝備。“這些裝備和技術屬於‘極限制作’，與其他焊接技術比较，它們在制作過程中能够降本增效、節能減排，进步產品的功能和壽命，還能不必任何耗材直接實現異種金屬资料焊接。因為是在一瞬間完结一次鍛造過程，焊接后異種金屬资料的強度會高於本體。”龔鐵軍說。

  在他看來，“極限制作”技術能够成為上海制作的一個增長點。比方，汽車輪轂制作領域假如採用慣性冲突焊工藝，將實現汽車輪轂的輕量化和降本：在功能一起的情況下，焊接式輪轂的制品分量比鑄造工藝減輕約10%，资料利用率比鍛造工藝高20%—30%。现在，國焊科技與用戶單位一起開發的焊接式輪轂，已通過一系列功能試驗。“假如這種新工藝在輪轂制作上推廣應用，有望為我國每年節約100萬噸鋁合金，減少碳排放1.6億噸。”

  隨著大模型、數字孿生等信息技術的興起，夏春明正帶領“上工程—國焊科技”校企协作團隊，將這些技術用於“極限制作”的數字化轉型和智能化應用。焊接裝備的數字孿生系統構建、基於焊接過程大數據的工藝參數優化模型構建、基於大語言模型及“外挂冲突焊接過程綜合知識庫”的智能體研讨……通過多學科穿插，國產先進焊接裝備的數字化、智能化水平將不斷进步，成為“中國智造”的一個新亮點。（記者 俞欢然）

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