造船工业大功率激光制造技术及应用

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造船工业大功率激光制造技术及应用
该项目针对船舶建造结构不均匀接头缝隙，接头易产生Z向错边装配的条件下以及尽可能焊后变形小为目标，特别对于各种船用钢板的激光制造工艺适应性和冶金适应性的系统研究与评价，将在大功率激光制造应用基础理论上和实践上进行丰富科学内容的工作。大功率（>10KW）激光制造技术在船舶工业中的应用在国内还无先例，围绕大功率激光焊接过程中一系列科学及应用技术问题的研究空间十分广阔。本项目的研究内容包括：
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n        大功率激光与材料作用机理研究，大功率激光的高能量密度可使材料瞬间产生气化，其冶金反应理论将有其自身特征与体系。大功率能束密度深熔过程，使材料本身夹质与气体产生二次聚集与逸出过程，特别对厚板焊缝Z向有明显的清洁作用，其内在机理也有待分析与研究。

: i5 y, `$ E! N$ }0 }3 ]1 N" `n        大厚度高强度结构的激光焊接技术，这类材料以宽厚尺寸、高强度、强功能为主要技术特征，以大型舰船、高技术军品船、大型钢结构、电站设备、煤液化装置、桥梁、港口机械、机车、化工设备等为主要应用对象。

% q' J5 Z6 o# w8 r" Pn        船用复杂结构的激光焊接技术，如三明治板、T型和I型结构等，传统焊接方法的热输入量大，易引起工件严重变形、热影响区性能下降等问题；此外三明治结构是在两层薄板间加不同形式的撑板来实现整体结构的强度提升和重量减轻，弧焊方法难以完成。采用激光焊接技术可改进船舶设计的理念、减轻船舶的重量、降低船舶制造成本等。

n        实现激光焊接技术在船舶制造中的产业化，提高激光焊接技术在船厂生产实践中应用的稳定性，深入研究激光焊接过程的反应机理和现象，吸收和掌握国际上先进的激光焊接技术和测控技术，实现船用复杂结构的激光焊接技术和测控技术的国有自主化。