發(fā)動(dòng)機(jī)異種材料激光焊接技術(shù)取得突破
2008-01-25 14:00:33
近期，中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所發(fā)動(dòng)機(jī)科學(xué)與工程聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室在渦輪增壓器異種材料激光焊接技術(shù)方面取得重要進(jìn)展，優(yōu)化后的激光焊接工藝為提高柴油發(fā)動(dòng)機(jī)性能提供了重要支持。
技術(shù)將優(yōu)化焊接工藝
目前，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用廣泛，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占據(jù)重要地位。作為柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵部件，渦輪增壓器對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能的改善有顯著作用，其異種材料焊接質(zhì)量對(duì)整機(jī)性能有重要影響。
在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)增壓器中，渦輪葉片和渦軸桿的材料不同，參數(shù)有很大差異，對(duì)兩者進(jìn)行連接時(shí)易形成焊接裂紋，具有淬硬傾向。目前，業(yè)界多采用摩擦焊方式進(jìn)行連接，但強(qiáng)度不高、成形精度差是摩擦焊的缺陷。
激光焊接是一種新方式，它利用激光的相干性等特性，很好地解決了焊縫偏熔和未熔合的問(wèn)題。與傳統(tǒng)焊接工藝相比，優(yōu)化后的激光焊接工藝在滿(mǎn)足高焊接強(qiáng)度要求的同時(shí)，極大提高了焊接效率，為提高柴油發(fā)動(dòng)機(jī)性能提供了重要技術(shù)支持。
主研發(fā)的新成果
中國(guó)科學(xué)院力學(xué)所發(fā)動(dòng)機(jī)科學(xué)與工程聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室副主任虞剛在接受記者采訪時(shí)說(shuō)，隨著市場(chǎng)需求的擴(kuò)大，汽車(chē)行業(yè)近年來(lái)的發(fā)展勢(shì)頭很好，但自主技術(shù)稀少、自主研發(fā)環(huán)境欠缺的問(wèn)題始終沒(méi)能解決。國(guó)內(nèi)企業(yè)與跨國(guó)公司合作，很難獲得核心技術(shù)。“沒(méi)有核心技術(shù)以及后續(xù)的研發(fā)、改進(jìn)，將會(huì)給產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來(lái)不良影響。當(dāng)前，一些汽車(chē)制造企業(yè)及科研機(jī)構(gòu)已經(jīng)開(kāi)始獨(dú)立研發(fā)，但‘拿來(lái)主義’的觀念仍然很強(qiáng)，真正的自主研發(fā)成果少之又少。”
激光技術(shù)涉及材料學(xué)、力學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等。研發(fā)是一個(gè)消耗的過(guò)程，其投入要求高，資金回收期較長(zhǎng)。單靠企業(yè)研發(fā)，速度很難跟上，于是，有一部分壓力轉(zhuǎn)移到國(guó)家科研機(jī)構(gòu)。中國(guó)科學(xué)院下屬研究所包含所有自然科學(xué)及工程研究領(lǐng)域，從技術(shù)上講，是國(guó)家最有代表性的部門(mén)。虞剛說(shuō)：“正是在這樣的背景下，我們力學(xué)所從最基礎(chǔ)的角度著手開(kāi)始攻關(guān)。在激光異種材料焊接這個(gè)領(lǐng)域，國(guó)際上一直沒(méi)有新進(jìn)展。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期努力，我們力學(xué)所取得了突破性進(jìn)展，領(lǐng)先國(guó)際水平?？梢哉f(shuō)，這是一項(xiàng)百分之百擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國(guó)際先進(jìn)技術(shù)。”
業(yè)化需政策支持
談到異種材料激光焊接技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化前景，虞剛說(shuō)，這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)非常成熟，市場(chǎng)也有這方面的需求，其產(chǎn)業(yè)化潛力很大。但產(chǎn)業(yè)化有風(fēng)險(xiǎn)。虞剛給記者算了一筆賬，如果一項(xiàng)基礎(chǔ)研究只要投入一元錢(qián)，那么，將這項(xiàng)研究成果變成可用的技術(shù)就需要10元錢(qián)，而真正的產(chǎn)業(yè)化則需要100元錢(qián)。“這個(gè)比例讓很多企業(yè)承受不了。國(guó)內(nèi)大部分企業(yè)還不具備這種抗風(fēng)險(xiǎn)的能力，所以許多企業(yè)不愿意做。”
虞剛認(rèn)為，德國(guó)和美國(guó)在這方面的做法值得借鑒。“在新技術(shù)的研發(fā)、應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化方面，他們都有一套引導(dǎo)和鼓勵(lì)的政策。政府通過(guò)直接投入、返還稅收等，大力支持新技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用，調(diào)動(dòng)企業(yè)和消費(fèi)者的積極性，形成良性循環(huán)。產(chǎn)業(yè)化是一種復(fù)雜的輻射狀體系，需要健全的法律和社會(huì)機(jī)制來(lái)保障。雖然我國(guó)也有一套鼓勵(lì)辦法，但真正執(zhí)行起來(lái)卻有一定難度。”
虞剛說(shuō)，雖然這項(xiàng)技術(shù)本身已毫無(wú)問(wèn)題，但大規(guī)模推廣應(yīng)用未必順利。“這不是一個(gè)人或一個(gè)企業(yè)能夠解決的問(wèn)題。很多條件限制了一項(xiàng)新技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化。只有眾人合力，在健康的機(jī)制推動(dòng)下，才能實(shí)現(xiàn)這項(xiàng)新技術(shù)的推廣應(yīng)用。”
