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一、項(xiàng)目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、成果簡介 與傳統(tǒng)人工焊接技術(shù)相比，激光焊接技術(shù)具備加工精度高、加工速度快、加工質(zhì)量穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于制造加工行業(yè)，隨著激光加工技術(shù)以及焊接機(jī)器人系統(tǒng)的不斷發(fā)展，激光焊接機(jī)器人技術(shù)也因此得到了發(fā)展。激光焊接技術(shù)搭配上智能工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)，可以代替人工焊接，實(shí)現(xiàn)焊接過程的自動化。藍(lán)光半導(dǎo)體與光纖激光復(fù)合焊接機(jī)器人系統(tǒng)配合上數(shù)控設(shè)備能實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)制造的全自動化，擁有著生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量好以及可以在人不適合的工作環(huán)境下運(yùn)行等優(yōu)點(diǎn)，可以完美符合這一需求。藍(lán)光半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生的450nm藍(lán)光在銅材料焊接上有不可比擬的優(yōu)勢，適用于銅等金屬材料的高吸收率使得焊接熱影響區(qū)減小，同時恰當(dāng)功率的藍(lán)光激光焊接時可以避免高功率光纖激光焊接時產(chǎn)生的飛濺影響，而這也是在汽車動力電池、航空航天和電氣等高精細(xì)度要求的領(lǐng)域中藍(lán)光半導(dǎo)體激光焊接最強(qiáng)有力的優(yōu)勢。

本發(fā)明公開了一種用于窄間隙焊接的能自動調(diào)節(jié)導(dǎo)電咀伸出長 度的焊槍，尤其適用于激光-電弧復(fù)合焊。它包括噴咀、氣體分流器、 導(dǎo)電咀、高度傳感器、中央處理器以及執(zhí)行機(jī)構(gòu)；氣體分流器上開有 裸露在外的出氣孔，氣體分流器通過保護(hù)噴咀的緊箍力防止滑落；導(dǎo) 電咀呈扁平狀，與氣體分流器相連，在導(dǎo)電咀端部安裝兩個對稱布置 的高度傳感器，用以檢測它與焊縫表面之間的距離；中央處理器根據(jù) 高度傳感器的采集信號控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)以調(diào)節(jié)導(dǎo)電咀的伸長和收縮。本 發(fā)明可以通過高度傳感器檢測焊縫底部與導(dǎo)電咀之間的距離，以自動 調(diào)節(jié)導(dǎo)電咀伸出的長度，保證焊絲干伸長在合理的范圍內(nèi)，使得在激 光-電弧復(fù)合焊過程中電弧能穩(wěn)定存在，最終實(shí)現(xiàn)厚板的高質(zhì)量焊接。

本發(fā)明公開一種具有較高醫(yī)用性能的新型鎂合金.通過以下方法制備得到:將各鎂合金成分球磨磨細(xì)混合;采用德國的SLM Solutions 500進(jìn)行選區(qū)激光融化法處理;選區(qū)激光融化法處理后的鎂合金產(chǎn)物依次經(jīng)過1～3小時的580～800℃不完全淬火,1.5～2.5小時的200～280℃回火;最終切割成品.本發(fā)明采用合金粉末成分:鉬,鉭,鉻,鈦均具有良好的抗腐蝕性極強(qiáng),能增強(qiáng)鎂合金的抗腐蝕性和提高其抗拉強(qiáng)度.

項(xiàng)目的簡單概述 通過自行研制開發(fā)的輕金屬半固態(tài)制備與流變成形設(shè)備及工藝控制技術(shù)，將熔融的鎂合金、鋁合金液體制備成半固態(tài)漿料并直接進(jìn)行流變壓鑄成形。采用半固態(tài)制備與直接成形技術(shù)可使成形件的組織得到改善，明顯降低成形件的表面及內(nèi)部缺陷，并提高成形件的強(qiáng)度和塑性。 項(xiàng)目來源 本項(xiàng)目來源于國家973項(xiàng)目“先進(jìn)鎂合金半固態(tài)制備與成形基礎(chǔ)研究”和國家863項(xiàng)目“半固態(tài)輕合金設(shè)計(jì)、制備與成形技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用”項(xiàng)目。 項(xiàng)目的最新進(jìn)展、所達(dá)到的水平 該技術(shù)的特點(diǎn)：半固態(tài)漿料制備與直接成形一體化；效率高；漿料制備體積及成形件尺寸范圍寬；適合于鎂合金、鋁合金及其復(fù)合材料半固態(tài)制備及直接成形。 項(xiàng)目的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，如性能、各項(xiàng)指標(biāo)等該設(shè)備及技術(shù)包括：輕金屬合金（鎂合金、鋁合金等）熔煉爐、半固態(tài)漿料制備系統(tǒng)；漿料流量控制裝置以及電控系統(tǒng)、壓鑄機(jī)和相關(guān)工藝控制軟件等。半固態(tài)制備的剪切速率最高可達(dá)10000/s；可以連續(xù)制備鎂合金、鋁合金即其復(fù)合材料的半固態(tài)漿料，同壓鑄機(jī)連接可直接將半固態(tài)漿料進(jìn)行壓鑄成形；成形件的重量在幾十g～1000g左右；配備壓鑄機(jī)的能力在180～600噸

我國高速列車制造所用高檔鋁合金光亮焊絲主要為ER5356、ER5183、ER5087三種鋁合金焊絲，它們針主要對的是時速300公里以下的高速列車的制造。目前我國高速列車時速已達(dá)350公里，因此需要采用性能更高的高檔鋁合金光亮焊絲。本項(xiàng)目的新型高M(jìn)n鋁鎂合金焊絲就是針對性能更高的高檔鋁合金光亮焊絲這一需求開發(fā)的。 開發(fā)高速列車用高M(jìn)n鋁鎂合金光亮焊絲產(chǎn)品需要具備鋁合金高冶金質(zhì)量熔煉及半連續(xù)鑄造的生產(chǎn)條件，其中所限制的元素將低到所要求的含量以下：鈹含量小于0.0008%(wt)、氫含量小于0.18ml/100g、鈉含量小于0.0010%(wt)。保證合金錠坯成分精確，渣、氣含量低，冶金質(zhì)量好。經(jīng)最終光亮拉拔及處理后焊絲表面光亮光潔、尺寸精確。經(jīng)上述條件生產(chǎn)高M(jìn)n鋁鎂合金光亮焊絲焊接5083鋁合金板材，與目前使用的ER5356、ER5183、ER5087三種鋁合金焊絲相比，其焊口屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度明顯提高，更接近合金母材的水平，且焊縫彎曲性能良好，符合（ISO058173：2000（E））［金屬材料焊縫的破壞試驗(yàn)——彎曲試驗(yàn)］國際標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量要求。焊縫力學(xué)性能與現(xiàn)有焊絲焊縫的比較見下表： 本項(xiàng)目最適合在已具備鋁合金高冶金質(zhì)量熔煉及半連續(xù)鑄造的鋁合金加工廠進(jìn)行。目前每年我國進(jìn)口各種規(guī)格高檔鋁合金焊絲約1萬噸。雖然鋁原材料的價格不斷下降，已接近10000元/噸，但高檔鋁合金光亮焊絲的價格并未明顯降低，因此高檔鋁合金光亮焊絲是高附加值的產(chǎn)品，可獲得較大的利潤。

一種鎂合金噴印漿料及其制備方法，漿料按重量百分比計(jì)，包括5?50wt％的鎂合金顆粒，質(zhì)量占比10?40％的改性聚乳酸顆粒及余量助劑；所述助劑，由溶劑、稠度調(diào)節(jié)劑、活性劑及觸變劑組成；所述鎂合金顆粒為AZ31鎂合金，粒徑為25?38μm。方法是：稱取溶劑、稠度調(diào)節(jié)劑并混合攪拌，再用三輥機(jī)剪切加入觸變劑和活性劑，稱取聚乳酸、納米羥基磷灰石、溶劑及分散劑并混合，稱取鎂合金顆粒與改性聚乳酸顆粒并與助劑混合。采用上述技術(shù)方案，通過加入特定粒徑的改性聚乳酸顆粒，在漿料受力發(fā)生滑動時，起到一個小顆粒對鎂合金大顆粒的潤滑作用，提高了漿料的噴印性能。

臨床骨修復(fù)涉及骨固定器械及骨填充材料。就骨固定器械而言，如何賦予 其表/界面介導(dǎo)組織自修復(fù)性能及抑制細(xì)菌感染，提高其長期使用壽命，是亟需 解決的核心關(guān)鍵問題。本成果利用酸蝕鈦材，制備表面微米結(jié)構(gòu)，進(jìn)而利用溶 膠-凝膠法在其表面構(gòu)建了含鋅的納米結(jié)構(gòu)，獲得了兼具抗菌/抑制破骨細(xì)胞生 理功能及促進(jìn)骨快速愈合的性能。利用二氧化鈦納米管陣列加載硒，并以殼聚 糖封蓋，實(shí)現(xiàn)兼具抗骨瘤及抗菌的效果，同時維持鈦基材良好的生物相容性。 利用鈦基材原位生成的TiO納米管陣列加載天蠶肽，并以殼聚糖/天蠶肽偶聯(lián)透 明質(zhì)酸LBL多層結(jié)構(gòu)封蓋，實(shí)現(xiàn)由鈦基材潛在細(xì)菌分泌透明質(zhì)酸酶觸發(fā)的自響應(yīng) 短期及長效抑菌作用，為研發(fā)抗菌鈦基植入體積累自主知識產(chǎn)權(quán)關(guān)鍵技術(shù)。市場及經(jīng)濟(jì)效益分析： 植入體術(shù)后細(xì)菌感染是導(dǎo)致植入失敗的重要原因和臨床應(yīng)用面臨的重要挑 戰(zhàn)。據(jù)估計(jì)，全球骨科植入物相關(guān)感染的年發(fā)病率超過5%。感染導(dǎo)致的植入 失敗，將給病患帶來二次創(chuàng)傷、嚴(yán)重的精神壓力和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，甚至死亡。因此, 研發(fā)兼具促成骨和抗菌鈦合金植入體（人工關(guān)節(jié)、接骨板、種植牙等），具有重 要的經(jīng)濟(jì)和社會意義。目前，我國高端醫(yī)用鈦合金人工關(guān)節(jié)等植入體嚴(yán)重依賴進(jìn) 口（＞70%）,國內(nèi)三甲醫(yī)院幾乎全依賴國外進(jìn)口產(chǎn)品（＞95%）。 我國人口老齡化、交通事故和運(yùn)動創(chuàng)傷等導(dǎo)致骨損傷劇增，骨創(chuàng)傷患者年 達(dá)300萬人次，以平均每人次骨修復(fù)材料及器械消費(fèi)5萬計(jì)，該領(lǐng)域市場份額/ 需求約1500億/年。進(jìn)而，以骨修復(fù)植入體感染的年發(fā)病率5%計(jì)，我國促成骨/ 抗菌植入體的市場需求約75億/年。 本成果研發(fā)的抗菌表面改性技術(shù)，能夠方便、迅速、高效地在材料表面 構(gòu)建抗菌功能界面，保護(hù)人們健康。相關(guān)抗菌技術(shù)也可拓展至骨科以外的植入 醫(yī)療器械（比如心血管、心臟起搏器等），這將極大地促進(jìn)我國傳統(tǒng)醫(yī)療器械產(chǎn) 品的技術(shù)進(jìn)步和升級，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，推動我國醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)整體水平。

金屬表面鍍鉻、鍍鎳能耗高，鍍液處理成本高，環(huán)境污染嚴(yán)重。微合金化耐磨蝕技術(shù)，表面硬度達(dá)到鍍硬鉻要求，耐蝕性能優(yōu)鍍鉻鍍鎳處理，生產(chǎn)過程綠色無污染，批量工業(yè)化生產(chǎn)具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。 微合金表面處理技術(shù)”是在金屬表面納米化、稀土助滲和低溫滲氮/碳/金屬技術(shù)的基礎(chǔ)上自主創(chuàng)新發(fā)展而來的表面強(qiáng)化技術(shù)，通過氮、碳、硼等間隙原子及稀土、鉭、鈦、鎢、鉬、硅等微量合金元素的協(xié)同復(fù)合滲入，在鋼鐵零件表面形成具有精細(xì)微觀結(jié)構(gòu)的復(fù)合層，大大提高耐蝕性和耐磨性，解決了傳統(tǒng)氮化存在的氮化層晶間脆化、不耐高溫等缺點(diǎn)。

本發(fā)明公開了一種鐵基非晶合金磁性材料及其制備方法。該合金材料的化 學(xué)分子式為：(Fe100-aCoa)x-Dyy-Bz-Siw，式中的x，y，z，w為原子百分?jǐn)?shù)：60≤x ≤75，5≤y≤25，20≤z≤25，0≤w≤10，0≤a≤10，且x+y+z+w＝100。該合金 的制備過程如下：將工業(yè)純金屬原料以及FeB合金按合金配方配料，采用真空 感應(yīng)熔煉成母合金，然后用單輥甩帶法制得非晶薄帶。本發(fā)明具有較好的玻璃 形成能力，且軟磁性能優(yōu)良。所需的原材料大多為工業(yè)純度，從而降低了成本， 同時制備工藝簡單，可廣泛應(yīng)用于結(jié)構(gòu)材料和磁性材料等方面。

根據(jù)強(qiáng)化手段的不同, 高強(qiáng)化銅合金可分為兩類: 沉淀強(qiáng)化銅合金和彌散強(qiáng)化銅合金。沉淀強(qiáng)化銅合金是利用過飽和固溶體的脫溶沉淀, 通過時效熱處理, 達(dá)到強(qiáng)化效果。但沉淀析出相在高溫下會聚集長大或重新固溶于基體中, 隨著強(qiáng)化相的消失, 沉淀強(qiáng)化作用也隨之消失, 從而限制了這類銅合金的使用溫度和應(yīng)用范圍。目前被大量使用的鉻鋯銅合金就屬于這一類, 其表現(xiàn)為導(dǎo)電、導(dǎo)熱性損失較大，軟化溫度低(僅為500℃) 等。因此,鉻鋯銅合金在做點(diǎn)焊電極材料使用時經(jīng)常出現(xiàn)變形、粘附、使用壽命不長及熔敷現(xiàn)象, 頻繁的整修和更換電極嚴(yán)重影響了工作效率的提高。彌散強(qiáng)化銅合金則是通過在金屬基體中引入高度分散的熱穩(wěn)定性強(qiáng)的第二相質(zhì)點(diǎn)，阻礙位錯運(yùn)動，以達(dá)到提高強(qiáng)度的目的。而Al2O3粒子硬度高, 熱力學(xué)和化學(xué)穩(wěn)定性高，熔點(diǎn)高，在接近銅基體熔點(diǎn)的溫度下也不會明顯粗化，可以有效提高合金的高溫強(qiáng)度和硬度。因此，Al2O3彌散強(qiáng)化銅合金可以用在電阻焊電極、集成電路引線框架、微波管結(jié)構(gòu)導(dǎo)電材料、高速列車架空導(dǎo)線、熱核實(shí)驗(yàn)反應(yīng)堆、連鑄結(jié)晶器等方面。本研究開發(fā)的Al2O3彌散強(qiáng)化銅合金在保證傳統(tǒng)工藝內(nèi)氧化、還原徹底性和燒結(jié)致密性的前提下簡化了工藝過程降低了生產(chǎn)成本。 主要性能指標(biāo) 1.抗拉強(qiáng)度σb：420～560MPa； 2.延伸率：12～20%； 3.導(dǎo)電率：78～85%IACS； 4.軟化溫度：900℃； 5.導(dǎo)熱率：320～340W/ m·K； 6.電阻焊電極使用壽命為傳統(tǒng)Cr-Zr-Cu合金的3倍以上