
“2025中國焊接制造十大進展”遴選工作旨在總結我國焊接制造領域近期取得的代表性成果,展示我國焊接制造技術在支撐制造強國建設中發揮的重要作用,提升公眾對焊接科技創新重要性的認識,引領我國焊接制造創新發展。
本次遴選工作采用焊接分會及各專業方向、地方焊接學會推薦相結合的方式,從成果代表性、創新性、引領性等多維度經過兩輪專家遴選,由中國機械工程學會焊接分會主任辦公會確認,最終推出“2025中國焊接制造十大進展”,面向社會公開發布。
由于征集宣傳和行業認知方面局限,本次遴選工作雖力求全面,仍難免存在成果征集不夠全面、成果描述未能盡善之處,如有疏漏或不妥,懇請各界諒解。同時,焊接分會也將持續開展這項活動,歡迎業界同仁關注與支持!
2025中國焊接制造十大進展
丨 成功研制全球最大跨距的高精度重型數控攪拌摩擦焊接裝備
超大型航天貯箱高性能焊接制造是我國重型和大型運載火箭研制的關鍵。近年來,美國已成功研制貯箱直徑達9米的運載火箭。超大型高性能火箭貯箱已成為各國火箭研制的重要方向,急需突破超大型高精度重載攪拌摩擦焊接及裝備等關鍵技術。
科研團隊持續攻關,突破了高精度攪拌摩擦焊主軸系統設計、大跨距龍門主機結構高剛度高精度設計與制造、重載焊接執行機構運動精度精確控制、超大貯箱近零間隙高精度裝配及厚板長焊縫無缺陷焊接等關鍵核心技術,研制出全球最大跨距達12.5米的高精度重型數控攪拌摩擦焊裝備,成功試制了國際上最大直徑(10米級)的鋁合金貯箱。
成果為航天重大工程任務順利實施奠定了基礎,為我國航天大型結構制造技術升級換代做出了重要貢獻。
丨 10MN高精度慣性摩擦焊接成套技術與裝備實現應用
壓氣機和渦輪盤軸轉子是大型渦扇發動機的核心功能部件,其焊接制造質量和焊接精度要求極高,是大飛機制造的關鍵核心技術。
科研團隊持續攻關,突破了主軸系統推力軸承協同承載和高頻高壓焊接精確加載方法、轉子焊接同軸度自動檢測及調控、復雜型腔轉子高溫、大扭矩下焊接失穩變形精確控制等關鍵核心技術,成功研制了國內首臺10MN高精度慣性摩擦焊裝備,解決了多譜系合金轉子焊接、焊后熱處理性能調控及無損檢測技術難題,實現了國產發動機轉子關鍵焊接技術與裝備自主可控。
成果應用于大飛機轉子組件高精度、高性能焊接制造,為國產發動機制造提供了技術與裝備保障。
丨 電阻-輻射雙熱源真空釬焊裝備實現米級換熱器芯體制造
鈦合金換熱器是高端裝備動力與環控系統的核心部件,需滿足高壓、大載荷、強振動、高溫腐蝕等極端服役要求。
項目團隊歷時五年,突破了多形態低氧鈦基釬料高效成形、換熱器薄壁復雜結構釬焊工藝、接頭界面強韌化調控、電阻-輻射雙熱源協同調控等關鍵核心技術,研制了國內首臺電阻極速生熱與輻射均化加熱雙熱源真空釬焊裝備,實現了1000mm級換熱器芯體的“釬料-工藝-裝備”一體化制造。
成果已在航空航天、軌道交通等領域的鈦合金換熱器獲得應用,為重大裝備核心部件的高性能制造提供了關鍵技術支撐與裝備保障。
丨 智能電阻點焊技術突破復雜薄壁結構制造瓶頸
電阻點焊是汽車、軌道交通等復雜薄壁結構制造的核心工藝。現有電阻點焊技術面臨焊核尺寸波動大、焊點性能穩定性差、焊接制造效率低等技術瓶頸。
項目團隊持續攻關,突破了正交磁場攪拌的電阻點焊自適應調控工藝、焊核生長全過程智能監控等關鍵核心技術,研制了電阻點焊質量雙閉環智能管控系統及焊核尺寸亞毫秒級精控成套裝備,構建了智能電阻點焊技術體系,將焊點質量管控模式由“焊后抽檢+離線調整”變革為“在線全檢+實時控制”。
成果應用于高速列車、新能源汽車、運載火箭、空間站大面積柔性太陽翼等高端裝備薄壁結構的高性能制造,推動了載運裝備焊裝產線智能轉型升級。
丨 世界第一條螺旋/直縫焊管雙工藝柔性產線建成投入應用
石油、天然氣和氫的長輸管線工程—能源大動脈的建設,必須有大口徑高性能焊管的批量制造和及時供應,亟需突破制管成套技術與裝備難題。
科研團隊持續攻關,構建了交直流多弧共熔池復雜電磁場及受力行為數學模型,突破了多絲埋弧大電流高效穩定焊接、螺旋縫焊管內外焊螺距調控、MAG潛弧高速無駝峰焊接、管坯合縫高效預焊等關鍵核心技術,研制了直縫、螺旋縫系列成套數字化焊接裝備,建成了世界第一條螺旋/直縫焊管雙工藝數字化柔性生產線。
研制的制管成套裝備打破國外壟斷,由進口到國內替代并實現向十余個國家的出口,實現了高鋼級大口徑焊管全流程自主化批量制造,有力支撐了中俄東線等重大管線工程建設和雙碳戰略實施。
丨 深海裝備焊接結構服役性能實現“結構級”評價
深海服役環境極端惡劣(臺風、潮汐、波流、地震、高內壓、高H2S等)對結構抗失穩斷裂與抗疲勞性能提出更高要求。現有國際標準基于小試樣的材料級評價,難以準確量化結構尺度、幾何形態、復雜載荷以及微小焊接缺陷對大型焊接結構服役性能的影響。
科研團隊持續攻關,突破了重酸介質深海管道的全壽命周期ECA評估、全尺寸海底管道帶水壓循環彎曲性能測試、深海極端環境超大復雜焊接結構服役性能評價等關鍵核心技術。研制了國際首臺模擬海浪載荷的大型四軸疲勞試驗裝備,實現了服役性能評價從“材料級”到“結構級”躍升。
成果實現了在全球首座十萬噸級深水半潛式生產儲油平臺——“深海一號”能源站多焊縫空間交叉結構上的工程應用,解決了該類復雜結構在深海極端環境下的疲勞設計難題,推動了我國深海裝備制造與結構評估技術的發展,為深海資源開發和海洋戰略安全的高質量發展提供技術保障。
丨 連續送絲攪拌摩擦固相增材制造裝備與應用
針對大型復雜高性能鋁合金、鎂合金結構件采用整體鍛造或鑄造與機加工制造周期長、成本高、材料利用率低等技術瓶頸。
科研團隊突破了焊絲連續送進、穩定塑化、致密沉積與組織調控等關鍵核心技術,研制了連續送絲攪拌摩擦固相增材制造成套裝備,實現了鋁合金、鎂合金、復合材料等多譜系材料的高效、柔性連續固相沉積,用于米級、百公斤級輕質合金結構件的穩定制造,構件力學性能可達到同質鍛件水平。
成果應用于航空飛機帶筋壁板、航天運載火箭叉形環及鋁鋼增壓輸送管路、鎂合金異型艙體等型號產品,標志著固相增材制造從實驗探索向工程化制造能力的跨越。
丨 國產焊接材料在三代核島主設備實現工程化應用
核電是國家能源安全的基石,是我國實現“碳達峰、碳中和”戰略目標的重要支撐。高性能奧氏體不銹鋼、低合金鋼焊接材料是核島主設備制造的關鍵基礎材料。長期以來,作為核島主設備采用的關鍵焊接材料依賴進口,制約了我國核電技術的自主化發展過程。
科研團隊持續攻關,突破了焊材成分數字化設計方法、焊縫金屬純凈化、微量雜質元素控制、焊材制備工藝與焊縫組織性能調控等關鍵核心技術,建立了焊接材料質量保證體系,開發了三代核島主設備用奧氏體不銹鋼、低合金鋼焊接材料并實現了批量生產應用。
成果應用于華龍一號、國和一號核島主設備制造,支撐我國核電焊接技術實現由追趕到國際引領的跨越。
丨 大功率激光-電弧復合焊接裝備在高鐵領域實現產業化
高鐵是我國裝備制造的一張亮麗的名片。大型承載構件是軌道交通裝備的核心部件,面向新一代高速列車日益復雜的載荷工況和嚴苛的服役環境,大型承載構件高質量焊接技術裝備是行業急需解決的重大難題。
科研團隊持續攻關,突破了大型構件連續穩定焊接技術,突破了大功率激光電弧復合焊接熔池穩定性差、氣孔敏感、復雜結構適應性差等關鍵核心技術。研制了大型構件柔性化組裝、機器人可靠連續焊接、智能化檢測等成套裝備,主導制定國際標準,構建了復合焊接制造技術體系,實現了高品質焊接生產,大幅提升了高速列車關鍵承載構件的制造強度、精度及輕量化水平,推動了高速列車產品升級換代。
成果應用于下一代地鐵列車、CR450新一代高鐵及時速600公里高速磁浮等國家重大技術裝備研制,實現了在軌道交通裝備領域的產業化應用。
丨 藍/綠-紅激光復合焊接技術與應用
針對新能源電池、電機銅、鋁合金關鍵零部件的紅光激光焊接能量吸收率低、工藝穩定性差、光學元件易損傷等技術難題。
科研團隊揭示了光場復合對高反材料瞬態熔化和熔池行為的影響機制,突破了藍/綠-紅激光復合光場協調調控、高反材料熔池同軸多光路監測、熔池冶金動力學狀態識別等關鍵核心技術,研制出藍/綠-紅激光復合焊接裝備。
成果實現了新能源電池、電機關鍵零部件的高效優質焊接,并推廣應用于風電滑動軸承熔覆銅合金涂層制備。
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