發(fā)動機異種材料激光焊接技術取得突破
2008-01-25 14:00:33
近期，中國科學院力學研究所發(fā)動機科學與工程聯(lián)合實驗室在渦輪增壓器異種材料激光焊接技術方面取得重要進展，優(yōu)化后的激光焊接工藝為提高柴油發(fā)動機性能提供了重要支持。
技術將優(yōu)化焊接工藝
目前，柴油發(fā)動機應用廣泛，在國民經(jīng)濟發(fā)展中占據(jù)重要地位。作為柴油發(fā)動機的關鍵部件，渦輪增壓器對于發(fā)動機動力性能的改善有顯著作用，其異種材料焊接質(zhì)量對整機性能有重要影響。
在柴油發(fā)動機增壓器中，渦輪葉片和渦軸桿的材料不同，參數(shù)有很大差異，對兩者進行連接時易形成焊接裂紋，具有淬硬傾向。目前，業(yè)界多采用摩擦焊方式進行連接，但強度不高、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題。與傳統(tǒng)焊接工藝相比，優(yōu)化后的激光焊接工藝在滿足高焊接強度要求的同時，極大提高了焊接效率，為提高柴油發(fā)動機性能提供了重要技術支持。
主研發(fā)的新成果
中國科學院力學所發(fā)動機科學與工程聯(lián)合實驗室副主任虞剛在接受記者采訪時說，隨著市場需求的擴大，汽車行業(yè)近年來的發(fā)展勢頭很好，但自主技術稀少、自主研發(fā)環(huán)境欠缺的問題始終沒能解決。國內(nèi)企業(yè)與跨國公司合作，很難獲得核心技術。“沒有核心技術以及后續(xù)的研發(fā)、改進，將會給產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來不良影響。當前，一些汽車制造企業(yè)及科研機構已經(jīng)開始獨立研發(fā)，但‘拿來主義’的觀念仍然很強，真正的自主研發(fā)成果少之又少。”
激光技術涉及材料學、力學、計算機科學等。研發(fā)是一個消耗的過程，其投入要求高，資金回收期較長。單靠企業(yè)研發(fā)，速度很難跟上，于是，有一部分壓力轉移到國家科研機構。中國科學院下屬研究所包含所有自然科學及工程研究領域，從技術上講，是國家最有代表性的部門。虞剛說：“正是在這樣的背景下，我們力學所從最基礎的角度著手開始攻關。在激光異種材料焊接這個領域，國際上一直沒有新進展。經(jīng)過長期努力，我們力學所取得了突破性進展，領先國際水平?？梢哉f，這是一項百分之百擁有自主知識產(chǎn)權的國際先進技術。”
業(yè)化需政策支持
談到異種材料激光焊接技術的產(chǎn)業(yè)化前景，虞剛說，這項技術已經(jīng)非常成熟，市場也有這方面的需求，其產(chǎn)業(yè)化潛力很大。但產(chǎn)業(yè)化有風險。虞剛給記者算了一筆賬，如果一項基礎研究只要投入一元錢，那么，將這項研究成果變成可用的技術就需要10元錢，而真正的產(chǎn)業(yè)化則需要100元錢。“這個比例讓很多企業(yè)承受不了。國內(nèi)大部分企業(yè)還不具備這種抗風險的能力，所以許多企業(yè)不愿意做。”
虞剛認為，德國和美國在這方面的做法值得借鑒。“在新技術的研發(fā)、應用和產(chǎn)業(yè)化方面，他們都有一套引導和鼓勵的政策。政府通過直接投入、返還稅收等，大力支持新技術的研發(fā)和應用，調(diào)動企業(yè)和消費者的積極性，形成良性循環(huán)。產(chǎn)業(yè)化是一種復雜的輻射狀體系，需要健全的法律和社會機制來保障。雖然我國也有一套鼓勵辦法，但真正執(zhí)行起來卻有一定難度。”
虞剛說，雖然這項技術本身已毫無問題，但大規(guī)模推廣應用未必順利。“這不是一個人或一個企業(yè)能夠解決的問題。很多條件限制了一項新技術的產(chǎn)業(yè)化。只有眾人合力，在健康的機制推動下，才能實現(xiàn)這項新技術的推廣應用。”
