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本項目針對實際生產(chǎn)中存在的鋁合金機匣變色、耐磨性不夠高等困擾企業(yè)多 年的技術難題，經(jīng)過工藝改進和優(yōu)化，開發(fā)出了納米尺度陽極氧化新技術，解決 了鋁合金機匣變色的技術難題。近5年來，采用納米陽極氧化新技術處理的鋁合 金機匣40余萬件，產(chǎn)生直接經(jīng)濟效益1200萬元，每年節(jié)約成本200萬元。同時, 在節(jié)能排放方面產(chǎn)生了巨大的社會效益。

一種磁力攪拌的 CO2 激光-TIG 電弧復合焊接方法。本發(fā)明公開 了一種通過縱向磁場實現(xiàn)熔池磁力攪拌的方法，在 CO2 激光-TIG 電弧 復合焊接基礎之上增加縱向磁場實現(xiàn)焊接組織晶粒細化及能量耦合效 率提高的功能，其通過合理的功率、焦距、離焦量、氦保護氣體流量 等 CO2 激光工藝參數(shù)，鎢極直徑 D、弧長、焊接電流、氣體流量等 TIG 電弧工藝參數(shù)，以及磁感應強度、頻率等縱向磁場工藝參數(shù)的設置， 提高了激光-電弧復合焊接的能量耦合效率及焊縫成形質量。 

本項目通過完善結構化焊接技術，研發(fā)視覺伺服機器人，研究焊縫圖像處理算法和爐筒與大小爐蓋的結構以及密封槽的設計，實現(xiàn)非結構化焊接制造藍寶石爐，使其爐體性能可靠、制造工藝穩(wěn)定、生產(chǎn)高度自動化。本項目的實施實現(xiàn)了如下的技術突破和創(chuàng)新：(1) 研發(fā)成功視覺伺服方法進行焊接機器人的焊縫跟蹤控制，首次實現(xiàn)焊接環(huán)境的監(jiān)控。(2) 研究晶體生長爐加熱后對爐筒、大小爐蓋等部件密封性能的影響；合理布置了電極與抽氣管道裝置；獲得能在生產(chǎn)過程中安排合理的制作工藝和技術，保證晶體生長爐的密封性、粗糙度、同心度、平行度、垂直度達標及產(chǎn)品量產(chǎn)的穩(wěn)定性。(3) 研發(fā)智能制造操作平臺，可對藍寶石爐進行結構化智能焊接。(4) 研發(fā)新型寶石爐，使藍寶石爐的智能焊接制造技術獲得突破性進展。●應用前景： 我國焊接自動化的市場容量在不斷擴大，作為需求導向型行業(yè)，焊接自動化在工程機械和石油化工等行業(yè)中得到廣泛應用。此外，在提高勞動生產(chǎn)率、提升產(chǎn)品質量和增強競爭力等方面，焊接自動化裝備作為重要的基礎裝備之一，對我國未來先進制造技術的核心競爭力具有重要意義。而且對中國企業(yè)現(xiàn)有產(chǎn)能的焊接設備進行技術改造升級，也將產(chǎn)生巨大的焊接自動化裝備需求，中國焊接自動化裝備市場已進入高速發(fā)展階段。 

一種磁力攪拌的 CO₂激光 TIG 電弧復合焊接方法。本發(fā)明公開了一種通過縱向磁場實現(xiàn)熔池磁力攪拌的方法，在CO₂激光 TIG 電弧復合焊接基礎之上增加縱向磁場實現(xiàn)焊接組織晶粒細化及能量耦合效率提高的功能，其通過合理的功率、焦距、離焦量、氦保護氣體流量CO₂激光工藝參數(shù)，鎢極直徑 D、弧長、焊接電流、氣體流量等 TIG 電弧工藝參數(shù)，以及感應強度、頻率等縱向磁場工

TIG填絲機器人焊接工作站是智能焊接技術中TIG焊接應用型實訓工作站。工作站采用數(shù)字化逆變TIG焊接電源、智能焊接機器人專用機器人TIG脈動填絲機、機器人TIG焊槍、柔性焊接工作臺、焊接任務包、教學資源等組成。設備可進行TIG工藝論證、工藝調試、以及TIG機器人使用技巧。根據(jù)教學要求，開發(fā)不同的實訓學習模塊和應用模塊，即可滿足智能程接技術相關學習，也能滿足企業(yè)測試打樣及工藝論證。 TIG填絲機器人焊接工作站按照全功能化、全模塊化、全信息化、近工業(yè)化的智能焊接機器人系統(tǒng)搭建，主要用智能焊接技術、TIG焊接工藝、工業(yè)機器人基礎培訓、應用培訓、技能訓練、技能競賽等適合中職、高職、應用型本科院校相關專業(yè)課程的實訓教學適合社培機構技能人才培養(yǎng)培訓。

鋁銅合金廣泛應用于航空航天、艦船、車輛等工業(yè)領域，目前國內外針對鋁銅合金焊接及增材專用材料主要為ER2319，鋁銅合金熔焊時焊縫金屬不僅易產(chǎn)生熱裂紋，而且焊縫的強度低、塑性差，影響了鋁銅合金作為焊接結構件的推廣應用；鋁銅合金沉積態(tài)組織不均勻性，晶粒組織較粗大，增材試樣性能較低。針對鋁銅合金焊接接頭及增材件性能較低，缺乏高性能的專用材料這一問題開展研究，開發(fā)一種高性能的鋁銅合金焊接和增材用焊絲，通過對鑄錠、焊絲及其增材試樣組織進行觀察分析，系統(tǒng)研究Ti和Zr的含量對鋁銅合金微觀組織結構、力學性能影響，探索增材制造過程中的組織演變機制；深入研究非均質形核核心的形貌、大小、分布以及其晶體結構和晶格常數(shù)，揭示Ti、Zr元素復合作用細化鋁銅合金組織機理，豐富和發(fā)展鋁合金細化理論，為高性能鋁銅合金焊接增材專用材料的研發(fā)提供一條新的思路，推動鋁銅合金在工業(yè)領域更廣泛的應用。

基金屬間化合物原料成本較低，具有低比重、優(yōu)異的抗氧化、抗硫蝕等特點，可以應用于對強度要求不太高的中高溫氧化或硫蝕環(huán)境中，如有色冶煉廠和高濃度煙氣收塵設備及制酸系統(tǒng)中的煙氣凈化設備、轉化器、熱交換設備極板和殼體；汽車尾氣管、電廠排氣的煙氣管道等。從1991年起，孫祖慶教授及其研究小組在國家科技部863專家委員會、國家自然科學基金委及中國-福特基金的支持下，開展了系統(tǒng)工作。 主要創(chuàng)新性研究成果有以下幾點： 首次提出Fe3Al基合金的B2熱機械處理工藝，使合金在空氣中的室溫拉伸延伸率提高到15％以上。 通過自行開發(fā)的提高合金中高溫抗蠕變性能的處理工藝，研制成功Fe-28Al-XCr系金屬間化合物材料。申請兩項發(fā)明專利并已獲得批準（專利號：ZL 93 1 14921.5）(專利號：ZL 93 1 21242.X)。 通過Cr, Ti, Mn, Ni, Mo等代位合金元素原子在Fe3Al基金屬間化合物合金亞點陣占位的中子衍射研究及交互作用能計算探討上述各元素對室溫塑性的影響。Fe3Al基合金熱加工過程中的變形織構研究。 在解決了該系列合金采用傳統(tǒng)工藝制備大體積材料、并獲得薄板的基礎上，開展了超塑性行為、可焊性研究，并提出優(yōu)化的熱彎成型及焊接工藝。申請焊接發(fā)明專利一項，已公開（公開號：CN1251329A）。 Fe3Al基合金薄板在有色冶煉后處理含氧環(huán)境中的現(xiàn)場試驗結果顯示了它比不銹鋼優(yōu)異的抗蝕性能。通過鑒定一項。 B2結構Fe3Al單晶力學行為各向異性機理研究。不同取向單晶宏觀拉伸切應力—切應變曲線形式、各階段加工硬化行為與各滑移系的激活方式、晶體轉動及位錯組態(tài)的演變直接相關。 目前，有關Fe3Al基合金冶煉、熱加工、焊接及組織性能控制的技術已經(jīng)成熟，在普通鋼鐵企業(yè)現(xiàn)有的冶煉及軋制設備條件下，可以通過真空熔煉或非真空熔煉加電渣重熔工藝精煉來制備Fe3Al基合金鑄錠，通過鍛造及軋制設備生產(chǎn)各種規(guī)格的Fe3Al基合金板材；通過熱彎工藝及焊接工藝可獲得Fe3Al基合金焊管。

一、 項目簡介     將鋁合金作為陽極置于電解液中，施加電壓對其進行微弧氧化，通電后合金表面通過微等離子體放電，在非法拉第區(qū)進行復雜的熱化學、等離子化學和電化學過程，原位生成一層很薄的均勻絕緣氧化陶瓷層。該技術工藝簡單、處理效率高、成本低、無污染，獲得的陶瓷膜層具有很高的耐腐蝕、耐磨損、耐高溫的特點。對微弧氧化的工藝參數(shù)進行調整，可以獲得性能優(yōu)良的耐海水腐蝕陶瓷膜，其耐海水腐蝕性能是純鋁的4倍。微弧氧化陶瓷膜耐海水腐蝕性能大大提高，對其在海水中的腐蝕機理進行分析，主要影響因素為陶瓷膜的厚度和陶瓷膜在生產(chǎn)過程中生的裂紋和孔洞，因此需要對其進行電沉積封孔，彌補這些缺陷。電沉積封孔后，陶瓷膜孔隙率大大降低，膜厚增加，復合涂層的耐腐蝕性能進一步提高，是微弧氧化陶瓷膜的2倍，是純鋁的8倍。     當前我國正在積極的發(fā)展海洋產(chǎn)業(yè)，耐海水腐蝕結構材料將會獲得越來越多的應用，因此耐海水腐蝕復合涂層可以大大的提高材料的壽命，從節(jié)能和環(huán)保兩個方面，可以獲得很好的經(jīng)濟效益和社會效益。二、 項目技術成熟程度     微弧氧化復合涂層技術在實驗室條件下，生產(chǎn)的可重復性和穩(wěn)定性非常好，在實驗室條件下，可以獲得100cm2的復合涂層，其耐腐蝕性能穩(wěn)定，是純鋁材料的8倍。三、 技術指標     微弧氧化陶瓷膜厚度20-40μm，電沉積膜層厚度15μm，耐海水腐蝕性能是海水的8倍；四、 市場前景     船舶、海上石油平臺、海水養(yǎng)殖、海水制鹽等產(chǎn)業(yè)中需要大量的結構材料，通過微弧氧化和電沉積復合技術，在金屬表面生成一種復合涂層，其耐腐蝕性能是鋁金屬的8倍，從節(jié)能和環(huán)保兩個方面，都具有很重要的意義。五、 規(guī)模與投資需求     投資規(guī)模1000 萬元，其中廠房3000平米，電力2500千瓦。     主要設備有大功率微弧氧化電源，清洗池、氧化池、恒溫冷卻設備、天車，機加工等設備。六、 生產(chǎn)設備微弧氧化生產(chǎn)線。七、 效益分析按每年生產(chǎn)30萬平米計算，產(chǎn)值3000萬元，可獲利約1000萬。八、 合作方式面談。九、 項目具體聯(lián)系人及聯(lián)系方式項目負責人：曹曉明，電話：13902060727，聯(lián)系人：李世杰，電話：60208474  郵箱：caoxiaoming@hebut.edu.cn 。十、 附件：成果圖片圖1 封孔前后試樣浸泡海水45天后的腐蝕對比圖a. 微弧氧化試樣浸泡海水前；    b. 微弧氧化試樣海水腐蝕后；c. 微弧氧化+封閉處理試樣浸泡海水前；　d. 微弧氧化+封閉處理試樣海水腐蝕后圖2 不同試樣在質量分數(shù)為5%NaCl溶液中的動電位極化曲線

本發(fā)明提供了一種長循環(huán)壽命的釩基固溶體貯氫合金，該合金解決了釩基固溶體貯氫合金在吸放氫循環(huán)過程中貯氫量衰減較快的問題。該貯氫合金屬釩基BCC型，化學式為VaTibCr(100-b-c-d-e)FecAldSie，式中，50≤a≤60，15≤b≤25，1≤c≤15，0＜d≤2，0＜e≤1(a，b，c，d，e均為原子百分含量)。該合金生產(chǎn)方法簡單，在氫的貯存、運輸以及燃料電池等方面具有廣泛的應用前景。

金剛石薄膜涂層硬質合金工具由于性能優(yōu)異、成本相對較低(與PCD和金剛石厚膜釬焊工具相比、可以適應于復雜形狀工具襯底沉積、以及可能大批量沉積等優(yōu)點, 具有非常好的市場前景。 金剛石薄膜涂層硬質合金工具開發(fā)的關鍵是解決金剛石薄膜在硬質合金襯底上的生長(沉積)和良好附著的技術。本項目成果采用獨特的襯底預處理和優(yōu)化的金剛石膜沉積工藝已經(jīng)解決了Co對金剛石膜生長和附著的有害影響問題。在YG類硬質合金工具襯底所沉積的金剛石膜涂層厚度最大可達20～30?m。用洛氏硬度壓痕法評定的金剛石膜附著力時的無裂紋臨界載荷達1500N以上。在銑削Al-12wt%Si合金時, 金剛石薄膜涂層的YG6銑刀比未涂層硬質合金刀片使用壽命可提高20倍以上。 本成果基于我們已經(jīng)取得的兩項關于金剛石膜低溫沉積技術和硬質合金襯底激光預處理技術的發(fā)明專利(ZL 91 1 02584.7, ZL 93 1 19434.2 ), 以及最近完成的另外二項關于使用特殊鈷化物過渡層提高金剛石薄膜附著力的技術(已申請發(fā)明專利, 申請?zhí)? 99107912.4, 01130903.2)。此外, 本項目組正在進行工業(yè)化生產(chǎn)設備和技術的研究開發(fā), 原型設備研制已接近完成, 其特點是摒棄通常CVD設備的平面沉積方式, 采用立體(空間)沉積方式, 因此可以一次沉積大量工件。最終工業(yè)化設備的目標是一次涂覆可轉位刀片(或鉆頭)300只以上。 本項目成果可用于開發(fā)各種金剛石薄膜涂層硬質合金工具和模具, 以及其它需要解決極度耐磨或降低摩擦的應用。