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焊接作為工程機械領域的關鍵技術，直接決定著國之重器的安全可靠性。目前，智能焊接與檢測嚴重依賴國外進口設備，價格昂貴、售后服務難以保障。對于大型、復雜焊接結構，焊后焊縫質量智能檢測在整條焊接產線上屬于空白。本團隊在國內首次開發了大型焊接結構內外一體化智能檢測裝備及軟件，部分高端裝備達到國際水平，建成了國內首條內外一體化焊接智能檢測與評估生產線，在徐工挖掘機上獲得應用，并在央視CCTV2制造中國節目中播出。 圖片 內外一體化焊縫智能檢測與評估生產線獲央視CCTV2報道

成果與項目的背景及主要用途：統計資料表明，80-90%焊接結構斷裂事故 是由疲勞失效引起的，由于焊接接頭的焊趾處的應力集中和殘余拉伸應力作用， 焊接接頭疲勞強度大幅度地低于基本金屬的疲勞強度。雖然結構按疲勞規范設 計，仍然發生一些整體結構的過早疲勞失效，造成巨大的經濟損失，甚至是人 身傷亡事故。由于焊接接頭焊趾是疲勞裂紋引發部位，如果對該部位實施適當 的處理，使殘余拉伸應力轉變為壓縮應力和減少應力集中，這將有利于延緩疲 勞裂紋的產生，具有巨大的社會效益和經濟效益。本項目是在國家自然科學基 金的支持下完成的，從超聲波沖擊、相變應力應用、等離子噴涂等三方面提出 了三種改善焊接結構疲勞性能的新技術，研制發明了相應的裝置、焊接材料和 噴涂技術。這些方法可以方便地應用到橋梁、采油平臺、船舶、飛機、機車車 輛、壓力容器及管道等工況、野外施工和高空現場作業的場合，其應用前景是 十分樂觀。 技術原理與工藝流程簡介：天津大學科技成果選編 1）超聲沖擊方法改善焊接結構疲勞性能的基本工作原理為：通過超聲波發 生器將電網上的工頻交流電轉換成超聲頻的交流電，用以激勵聲學系統的換能器。 換能器將電能轉換成同樣頻率的機械振動，在機架所提供的一定壓力作用下，將 該超聲頻的機械振動傳遞給工件上的焊縫，使以焊趾為中心的一定區域內焊接接 頭表面產生足夠厚度的塑性變形層，從而達到改善接頭幾何外形，降低應力集中 程度、調節其應力場沿厚度方向的分布狀況，最終達到改善焊接接頭疲勞強度的 目的。 2）相變應力應用改善焊接結構疲勞性能的基本工作原理：利用開發的相變 應力焊接材料使焊縫金屬冷卻中產生的相變應力，抵消焊接殘余拉伸應力并獲得 壓縮應力，最終達到改善焊接接頭疲勞強度的目的。 3）等離子噴涂改善焊接結構疲勞性能的基本工作原理：利用等離子在焊趾 部位噴上結合性能良好的涂層材料來改善接頭的應力集中狀態，最終達到改善焊 接接頭疲勞強度的目的。 技術水平及專利與獲獎情況：整體研究達國際先進水平；已獲國家發明專利 3 項，在申請國家發明專利 5 項；2004 年度天津市自然科學一等獎，2002 年獲 教育部發明二等獎。 應用前景分析及效益預測：接頭焊趾及焊跟部位是焊接結構承受疲勞載荷的 薄弱環節，改善焊趾和焊根部位的疲勞性能將提高整個結構的疲勞性能。使用超 聲波沖擊、相變應力及等離子噴涂等這些新技術可以大幅度地改善焊接結構的疲 勞壽命，顯著降低焊接結構破壞事故的發生幾率, 進而節約焊接結構的用鋼量和 資金，增加焊接結構的安全裕度，防止因焊接結構發生意外疲勞破壞事故給國家 和人民財產的經濟損失，因此具有廣闊的應用前景及產生巨大社會效益和經濟效 益的可能。 應用領域：可以應用到橋梁、采油平臺、船舶、飛機、機車車輛、壓力容器 及管道、水輪機、火箭發動機、汽車制造等諸多領域。 

本項目涉及的是一種與大線能量焊接用鋼相配套的專用藥芯焊絲。近年，隨著構件的大型化和大跨度化，為提高焊接施工效率和降低生產成本，諸如自動氣電立焊、埋弧焊、電渣焊等大線能量焊接方法已相繼在造船、建筑、橋梁、石油化工、海洋結構等制造領域中得到廣泛應用。 例如，在船舶制造中，焊接工時約占總工時的40%，焊接成本約占船舶制造成本的17%，日本造船行業從90年代初開始應用大線能量焊接技術后，焊接效率較傳統的多道次焊接提高近10倍，但是在大線能量焊接條件下，焊接接頭處的溫度升高、受熱時間增長，導致焊縫及熱影響區(HAZ) 晶粒組織粗化，會使力學性能尤其是沖擊韌性變差，為解決此問題，日本在20年前就已采用氧化物冶金新技術研究開發成功能夠承受400kJ/cm以上熱輸入的大線能量焊接造船鋼板，40至100mm厚度的鋼板可實現一道次焊接成形，使造船成本顯著降低、船舶建造周期大幅度縮短，但日本各鋼鐵公司對這項技術嚴格保密從不披露其工藝細節。在此背景下，國內鋼鐵企業和科研院校相繼開展了大線能量焊接專用鋼的研究開發，其中，東北大學軋制技術及連軋自動化國家重點實驗室同國內鋼鐵企業合作已經工業試制成功線能量大于400kJ/cm的 戰略石油儲罐用鋼（該項成果2013年獲冶金科學技術二等獎）和EH40、EH36級船板用鋼，但是與這些大線能量焊接用鋼相配套的國產焊接材料此前鮮有研究開發和實際應用業績報道，目前國內市場所需的100-300kJ/cm 大線能量焊接專用藥芯焊絲幾乎全部從日本高價進口，而能夠承受400kJ/cm以上線能量的高端藥芯焊絲日方處于某種戰略考量至今拒絕出口中國市場，為了改變這種長期受制于人的被動局面，東北大學RAL國家重點實驗室基于前期大線能量焊接用鋼研發的技術基礎，近期已試制成功直徑1.0-1.6mm、焊接線能量100-500kJ/cm、適于氣電立焊的大線能量焊接專用藥芯焊絲，藥芯焊絲在線能量200～425kJ/cm的較大范圍內，各項力學性能均能滿足目前國內常用船板的大線能量焊接要求，同樣有望滿足儲油罐鋼板的大線能量焊接要求。該焊絲除有望替代進口、滿足國內造船企業和國家戰略石油儲備庫建設的大量需求外，還有望在海洋工程、石油化工、高層建筑和橋梁建造等眾多領域得到推廣應用。

通過無損探傷、拉伸試驗、水壓試驗和水壓爆破試驗對采用該技術制備的接 頭進行了完整性和力學性能檢測，測試結果合格。

本項目設計和實施一種5自由度簡易焊接機器人。簡易焊接機器人可以靠底座的四個腳輪方便地在工件周圍移動。架體側面安裝有電磁吸盤，當操作者指定一段焊縫時，機器人吸附在工件一側，機器人基座與工件保持相對固定。簡易焊接機器人具有5個自由度。三個移動軸沿x、y和z方向可將末端工具送到不同的空間位置，而機器人末端的兩轉動軸解決焊槍姿態調整的不同要求。x和y方向的移動靠同步帶傳動，z方向的移動由梯形絲杠傳動，在焊接一個平面特征時，z軸可自動或由手工調節完畢，可不做位置控制。兩個手腕正交布局，且電機前置，縮短傳動鏈，簡化設備。機器人的末端設計有焊槍連接法蘭。其關鍵技術包括：直線/圓弧焊接特征的軌跡規劃、焊槍擺動規劃、機器人控制技術。 簡易焊接機器人體積小、重量輕，移動和安裝都很方便，可以連續工作并能提供穩定的焊接質量。簡易焊接機器人的焊接軌跡為比較規則的直線或者圓弧，主要用來滿足手工焊接和機器人自動焊接中間的空白焊接需求。

本項目己列入江蘇省2017年科技廳重點研發資助項目，項目瞄準 國際領先的美國SMC國際鐐合金集團公司及Techalloy公司、瑞典伊薩 (ESAB)公司鐐基特種焊條產品，立足本土資源研發出可替代進口產品 的國產化鐐基焊條。在研發過程中，通過對NiCrMo、NiCrFe兩大系列 鐐基焊條采用獨創熔渣設計思路,攻克了高鐐液態金屬熔點高、粘度大、 流動性差、與熔渣相互粘合從而難于焊接成型及脫渣困難的技術難題。 研發出的產品焊縫成型良好、脫渣性好

本實用新型提供一種鋁母線焊接模具，包括固定在待焊鋁母線(1)四周的四塊石墨板(4)和通過 引流導管(3)與石墨板(4)連接的坩堝(2)，其特征在于:所述的四塊石墨板(4)其中一塊上開設 有通孔(7)，所述的通孔(7)與引流導管(3)一端連通，引流導管(3)另一端連通開設在坩堝(2) 

拉線棒自動焊接專機是集折彎、焊接、彈料于一體的專用設備，所有的動作由PLC控制，工件放到設定位置，一件啟動折彎、雙面焊接、彈料一次性完成。焊接質量穩定，操作方便、安全、高效、且節省人力。是理想的電力鐵附件自動化焊接專用設備。 本機是由：機架、推料油缸、液壓系統、減速系統、PLC控制系統、折彎機焊接工裝組成。電力非標拉線棒折彎后直接雙面焊接，一次成型，減少兩次搬運，省工省時，焊接質量穩定，工作效率高。

景德鎮陶瓷大學是全國惟一一所以陶瓷命名的多科性本科高校，是全國首批31所獨立設置的本科藝術院校之一、94所有資格招收享受中國政府獎學金攻讀碩士(學士)學位留學生的高校之一，是“中西部高?；A能力建設工程”支持高校、教育部卓越工程師教育培養計劃高校、教育部深化創新創業教育改革示范高校和江西省首批轉型發展試點高?！，F已發展成為全國乃至世界陶瓷文化藝術交流、陶瓷人才培養和科技創新的重要基地。學?，F有三個校區，占地2000余畝。設有材料科學與工程學院、陶瓷美術學院、設計藝術學院、藝術文博學院等10個教學院(部)，以及研究生院、國際學院、創業學院、繼續教育學院和1個獨立學院。全日制在校生2萬余人(含獨立學院)，其中博士生50人、碩士研究生1300人，留學生近百人。 ◇歷史沿革 學校前身是1910年創辦的中國陶業學堂;1947年設置專科建制的江西省立陶業?？茖W校，成為當時江西省五所?？聘咝Ｖ?1958年設置普通本科建制的景德鎮陶瓷學院，是原輕工業部所屬的八大輕工本科院校之一。1998年學校管理體制轉變為中央和江西省共建，以江西省管理為主。1984年獲批碩士學位授予權，2013年獲批博士學位授予權，2016年更名為景德鎮陶瓷大學。 ◇辦學特色 學校始終堅持以弘揚中華陶瓷文化、振興中國陶瓷工業為使命，踐行“誠樸恕毅”的校訓精神，順應國家經濟社會發展和時代發展需要，一直致力于培養“為陶瓷業服務的尖兵”，逐步形成了“人才培養突出實踐能力，學科專業堅持藝工并重，科學研究注重行業需求，藝術創作不斷開拓創新”的鮮明辦學特色。 一是學科專業方面，突出“設計藝術與陶瓷工程”優勢，逐步構建形成了“陶瓷材料工程與機電、設計藝術與陶瓷文化、經濟與管理”三大優勢特色學科群，現擁有一級學科博士點3個、一級學科碩士點15個、專業學位碩士點6個和本科專業48個，精心培養從陶瓷材料、設計、制造到管理的全產業鏈高級應用型人才。在教育部全國第四輪學科評估中，“設計學”、“美術學”2個學科位列全國第十、江西省第一，“材料科學與工程”位列江西省第二，學校綜合得分位列江西省第四。 二是創新創業教育方面，學校充分發揮基地辦學優勢，將景德鎮的博物館、御窯遺址、陶瓷作坊、創意集市以及教師個人藝術館、工作室等作為育人大課堂，形成了第一、二、三課堂銜接互動的實踐教學模式，在學校周邊孵化出了“樂天陶社”“創意一條街”“湘湖街陶藝村”等市集，形成了 “創意、創新、創業”獨特的文化與育人氛圍。學校榮獲中國“互聯網+”大學生創新創業大賽金獎1項、銀獎2項、銅獎4項和最佳創意獎、最佳人氣獎及優秀集體獎。 三是科學研究方面，學校始終致力于陶瓷材料、生產工藝、裝備技術創新研究，建成了國家日用及建筑陶瓷工程技術研究中心(江西省首個)、陶瓷新材料國家地方聯合工程研究中心等3個國家級科研服務平臺和綠色陶瓷教育部工程研究中心等31個省部級科研服務平臺以及省級院士工作站1個，學校擁有國家陶瓷質量檢測中心、全國日用陶瓷標準化中心、全國陶瓷信息中心和中國陶瓷知識產權信息中心，形成了全方位服務并引領陶瓷產業發展的完整支撐體系，取得了國家科技進步二等獎等標志性成果，制定、修訂國家標準、行業標準130余項，推動現代陶瓷工業體系的構建和陶瓷產業的升級發展。學校與全國各大產瓷區、地方政府、企業、科研院所建立了長期戰略合作關系，300余項科研成果成功轉化為生產力，推動了我國陶瓷產業的轉型升級和科技進步。環境友好型陶瓷透水磚項目打破國外技術壟斷，在江西、廣東、山東、廣西等產瓷區推廣應用，為國家建設海綿城市提供材料支撐;《用于水處理的高性能陶瓷膜》項目榮獲全國科技工作者創新創業大賽金獎(江西省唯一)，2017年，陶瓷膜以技術入股方式，作價880萬元與企業合作成立新公司(占公司注冊資本的46.8%)，成功實現產業化。學校主辦的全國中文核心期刊《中國陶瓷》、《陶瓷學報》和《中國陶瓷工業》等學術期刊，享譽國內外陶瓷界。 四是文化傳承創新和對外傳播方面，學校堅持文化自覺與文化自信，講好中國故事，傳播好中國聲音，扎實推進中華陶瓷文化與藝術的傳承創新和弘揚普及。學校匯聚了一大批陶瓷藝術家和教育家、陶瓷藝術界領軍人物，承擔并完成了《中華大典?藝術典?陶瓷藝術分典》《中國景德鎮傳統陶瓷工藝》等一批國家、省部文化建設重大出版工程，開創與發展了“現代民間青花”“陶瓷綜合裝飾”“現代瓷畫藝術”等藝術表現形式。學校承擔完成了北京奧運會、上海世博會、北京APEC會議等具有重大歷史意義的國禮瓷、特制瓷設計制作任務，300余件作品被國內外著名博物館、美術館收藏，200余件作品在全國美展等重大評比中獲獎，在“第十一屆全國美術作品展覽”中獲金、銅獎各1項，實現了建國以來江西在國家級美術最高獎中金獎零的突破。2015年，學校入藏英國白金漢宮的兩件陶藝作品《祥和》《歲歲和合》引起了廣泛關注和贊譽，進一步提升了學校影響力。 學校自覺擔當起中華民族傳統文化的傳播使者，已成為我國開展國際陶瓷科技、藝術、文化交流的重要基地。學校先后為伊麗莎白、丘吉爾、杜魯門等國外政要設計制作禮品瓷并流傳至今。與美國、日本、韓國、英國等國30多所高校建立了校際友好關系，通過互派教師講學、學生研修、聯合培養藝術人才等方式，將博大精深的中華陶瓷文化和陶瓷藝術傳播到世界各國。近年來，學校積極發揮陶瓷國際名片的優勢，主動融入“一帶一路”倡議，代表國家先后在聯合國教科文組織總部、法國盧浮宮、英國劍橋大學、希臘亞洲博物館、法國大皇宮等重要場所舉辦高水平的師生陶瓷藝術作品展，成功舉辦了紐約聯合國總部雅瓷秀色-景德鎮陶瓷大學教師作品展。依托景德鎮厚重的陶瓷文化底蘊，先后主辦了10余次國際陶瓷工程、藝術、文化、教育研討會，尤其是成功舉辦了“海上絲綢之路—陶瓷之路”“御窯與陶瓷文化”景德鎮陶瓷與“一帶一路”戰略國際學術研討會、中國(景德鎮)高技術陶瓷國際論壇、ISCAEE國際教育交流學會等系列活動。大力推進國際陶藝家工作室建設，“JCI-WVU國際陶瓷藝術家工作室”項目被美國國務院出版的《中美關系200年》列為“中美民間交往的典范和新高潮”。2016年以來，學校在海(境)內外啟動建設國際陶瓷文化交流中心，探索實施中華陶瓷文化傳播工程。 ◇辦學成就及行業地位 長期以來，學校為社會培養了6萬余名陶瓷專門人才。畢業生動手能力強、基礎扎實、作風樸實、勇于創新、敢于創業，廣受社會歡迎，造就了一大批著名陶瓷藝術家、設計師、科技領軍人物和企業家，創造了科達機電、箭牌、金意陶、簡一陶瓷、歐神諾、道氏制釉等一批陶瓷著名品牌，在建陶領域沖擊國際品牌，深刻影響著中國陶瓷業的發展，學校被業界譽為“陶瓷黃埔”。僅在廣東佛山，就有萬余名學校畢業生扎根，撐起中國建陶業的一片藍天。 學校培養的藝術類畢業生人才輩出，藝術流派與風格鮮明，在國內外藝術界嶄露頭角，成果顯著，引起海內外藝術界的高度關注，形成了獨特的“陶院現象”。 ◇發展目標 面對新的發展機遇和競爭形勢，學校將始終堅持“陶瓷大學服務陶瓷”，立足江西，服務行業，面向全國，走向世界，緊緊抓住一流學科專業建設機遇，不斷提升學科專業認可度和學校辦學聲譽，到2035年把學校建成“國內外有重要影響的高水平陶瓷大學”，鑄就“藝工商學科交融、創意創新創業合一”的陶瓷高水平人才培養模式，構筑“匠從八方來、器成天下走”的陶瓷行業領軍人才高地，建設國際一流、國內領先的大陶瓷學科群，打造國內第一、引領行業的陶瓷科技創新服務平臺，辦成具有國際影響力的陶瓷文化傳承創新研究中心，建成陶瓷藝術文化與自然山水風光完美結合的特色美麗校園。 在此基礎上，到2050年把學校建成陶瓷行業領軍人才培養基地、陶瓷行業技術進步發動機、中華陶瓷藝術與文化高地，實現“世界知名陶瓷大學”的美好愿景。 一是堅持立德樹人根本任務，全面提高人才培養能力。保持本科生規模相對穩定，更加聚焦質量提升。圍繞“大陶瓷”，服務行業需求，調整優化專業結構，構建緊密對接陶瓷產業的專業集群，形成藝工商交融、多學科協調發展的專業結構與布局，打造若干個國內乃至國際上有重要影響力的一流特色專業。以推進本科教學工作審核評估整改為抓手，突出內涵建設，推動學校優勢資源不斷向教學積聚和轉化。切實轉變教育教學思想觀念，改進教風學風，積極推進小班化、小課型、小學分等教學改革，推進教學與科研互促互融。建立健全教學質量標準和規范，完善教學質量保障體系。 深入推進創新創業教育，堅持“藝工商學科交融、創意創新創業合一”的陶瓷高水平人才培養模式，全面推進創新創業教育課程、師資、平臺、項目建設，完善創新創業教育體系，凝練教育教學特色，力爭獲得國家級教學成果獎1～2項。深化產教融合，完善與陶瓷產業卓越人才培養聯盟、科研院所、行業企業共建共享的協同育人機制，繼續實施產業精英進課堂。 二是堅持一流學科建設，著力提升學校核心競爭力。圍繞設計學、材料科學與工程、美術學3個江西省一流學科，加快學科建設資金、資源與任務安排，統籌學科方向帶頭人、團隊與平臺建設，力爭1個學科成為國家一流學科。突出“設計藝術與陶瓷工程”優勢，積極推進大陶瓷學科群建設，按照“國家急需、世界一流”的要求，圍繞傳統陶瓷、高技術陶瓷產業領域的關鍵技術和共性技術，建立多學科融合、多團隊協同、多技術集成的協同創新模式，推進“大平臺、大團隊、大項目”建設，實現課題立項和成果獎勵在層次、經費和數量等方面持續增長，努力在國家級重點實驗室、國家級人文社科和藝術基地等方面取得突破，力爭再次獲得國家級科技獎和藝術創作獎。 深化產學研合作體制機制改革，積極推進校企協同、校地協同、跨境協同，促進學科、人才、科研與產業互動。打通基礎研究、應用開發、成果轉移與產業化鏈條，產生更多產業化成果。用足國家政策，成果轉化收益90%用于獎勵科研團隊及成員，加快科技成果產業化，以服務求支持，以貢獻謀發展。進一步發揮國家工程中心、中國輕工業陶瓷研究所、華夏建陶研發中心的平臺優勢，促進學校更加緊密地對接陶瓷產業。 三是堅持文化傳承創新，全方位拓展國際交流合作。充分發揮學校人才集聚、學科齊全、資源密集的優勢，深入、系統地開展藝術理論與創作設計研究，力爭產出并轉化一批有較大影響力的藝術設計成果，創作出一批無愧于時代、體現中國氣派的陶瓷藝術精品，引領我國陶瓷藝術創作與設計發展。 堅持以瓷為媒，對話世界，積極融入“一帶一路”國際合作，以國際化理念和全球視野編制實施國際化辦學行動綱要，加強與國外知名高校的聯系，以國際陶藝工作室建設、學生互派、教師互訪等項目為抓手，完善國際合作交流機制，大幅提升交流層次和水平。探索推動在孔子學院中開設陶瓷文化特色課程，加強海外陶瓷文化國際交流中心和國際陶藝工作室項目建設，打造學校國際化品牌。推進中華陶瓷文化“走出去”，策劃組織開展景德鎮陶瓷藝術作品歐洲巡展、改革開放40周年“一帶一路”陶瓷藝術巡展等活動。逐步建設特色國際化課程體系，增強學校對海外留學生的吸引力。