激光与TIG复合技术与机器人装置应用研发平台

成果基本信息
关键词：	激光;TIG电弧;复合热源;装置;机器人
成果类别：		技术成熟度：
体现形式（基础理论类）：		体现形式（应用技术类）：	无
成果登记号：	18003655	资源采集日期：	2019-04-15

研究情况
单位名称：	温州兰理工科技园有限公司	技术水平：
评价证书号：	温科验字[2018]第255号	评价单位：	温州市科学技术局
评价日期：	2018.06.07	评价证书号：	温科验字[2018]第255号

转化情况
转让范围：		推广形式：	无
已转让企业数（个）：	0

联系方式
联系人（平台）：	玉女士	联系人（平台）电话：	0771-5885053
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成果简介
1、课题来源与背景　　《激光与TIG复合技术与机器人装置应用研发平台》（项目编号：J20150008）来源于温州市激光与光电产业集群科技专项，项目承担单位：温州兰理工科技园有限公司，研究期限：2015年7月-2017年12月。　　由于泵阀的寿命和工作的可靠性随着周期性的开启和关闭而受到擦伤、挤压和冲击作用，同时处在高温、高压、腐蚀、氧化等服役环境，极易发生磨损。为此，亟需研究并开发新型的、适用于阀门典型产品的表面再制造技术，通过熔覆高性能合金材料强化阀门表面，使其具有更加优异的抗擦伤、抗腐蚀、抗冲蚀、耐高温等综合性能，从而有效延长阀门使用寿命、降低生产成本。温州拥有国家级激光与光电产业集群和泵阀产业集群，在两个产业集群建设的推动下，激光与TIG复合技术在泵阀产业中的应用将有无限的潜力和市场。　　2、技术原理及性能指标　　（1）根据项目合同书的相关技术要求，结合当地泵阀行业的需求，课题组自主研发了激光-电弧双热源复合熔覆机床。本机床是以铣床为主体，配备回转主轴、双回转机构、以及激光器、电弧枪两种熔覆热源，同时集成四联动数控系统、激光器控制系统、电弧枪控制系统、送粉器控制系统等多种系统，可完成自动化、集成化、精细化的激光熔覆加工，能够满足泵阀行业球阀、闸阀等典型零部件的熔覆要求。　　（2）激光-电弧复合熔覆技术针对不同材料体系对于热源特性的具体要求，通过半导体激光与电弧的作用形式、不同工艺参数对复合热源特性的影响，实现复合热源稳定性的良好控制，并获得具有优良组织与性能的熔覆层。具体技术参数如下：熔覆层的硬度达到857HV0.1（~66HRC），而涂层厚度超过1.2mm，盐雾试验8h未见明显锈迹，摩擦系数比热喷涂Ni60降低了约50%。　　（3）实现产值（技术服务）98.08万元，利润19.63万元，税金1.22万元。　　（4）发表核心期刊论文3篇，获得实用新型专利2项。　　（5）在温州泵阀行业进行了初步推广，服务相关企业10家以上。　　3、技术的创造性与先进性　　针对高端泵阀产品的制造领域，项目创新性地提出半导体激光与TIG电弧复合的表面处理技术，实现典型泵阀产品的强化与修复。该方法通过引入TIG电弧降低半导体激光的使用功率，减小热冲击作用、降低裂纹等缺陷的产生；同时利用半导体激光的特点可以获得较低的稀释率，并通过精确调控复合热源的特征与性能，可以分别满足高性能合金粉末、母材在熔化、界面区的冶金反应三个不同的过程对于热量、温度分布的特殊需求，从而获得优质的熔覆质量，同时研发出了一台拥有自主知识产权的激光-电弧双热源复合熔覆机床，对于提升我国核电、化工等行业高端阀门生产企业的技术水平具有重要意义，可获得显著的经济和社会效益。　　4、技术的成熟程度，适用范围和安全性　　作为温州五大支柱产业之一的泵阀产品，其寿命和工作可靠性主要取决于其密封面的质量，根据泵阀关键零部件服役时高温、强腐蚀、强磨损的恶劣工况，采用合理的堆焊方法修复或熔覆合金材料等强化阀门密封面，可有效延长阀门使用寿命，降低成本。运用激光-电弧熔覆技术提升泵阀的密封部件和易损部件的耐磨性、防腐性及耐冲刷性，弥补传统金属泵阀在高参数环境下容易失效的缺点。双热源熔覆技术未来将服务于温州泵阀产业集群，推进泵阀产业的科技创新、机器换人、提升产业的综合竞争力，推动激光高新技术与传统泵阀产业相融合，特别是提高解决高附加值泵阀制造关键技术难题的能力，为广大泵阀企业实现产品和制造技术的升级和结构调整提供示范与引领作用，具有广阔的应用前景。　　5、应用情况及存在的问题　　本项目的目标是以地方产业的实际需求为导向，瞄准制约系统流程装备质量的关键零部件，利用激光-电弧复合熔覆技术，提升温州重点产业如泵阀、汽摩配、低压电气及关键工艺装备核心部件的质量。作为应用性项目，目前已采用双热源熔覆技术为格兰夫水泵有限公司、宣达实业集团和南方阀门制造有限公司的相关泵阀产品进行了熔覆服务，效果良好。　　由于项目承担单位性质为科研院所，在技术装备的产业化及销售方面能力有所欠缺，且企业认知、熟悉到接受还要经历一定过程。接下去我们将围绕温州泵阀产业集群，积极走访企业，为企业提供技术开发和服务，积极推动项目成果在泵阀等行业的转化和应用。　　6、历年获奖情况　　无。

成果名称：	激光与TIG复合技术与机器人装置应用研发平台	关键词：	激光;TIG电弧;复合热源;装置;机器人
成果类别：		一级分类名称：	装备制造
二级分类名称：	自动控制、计算机制造	三级分类名称：
研究起止时间：	2015.07 至2017.12	成果体现形式（应用技术类）：	无
成果属性：		成果体现形式（基础理论类）：
技术成熟度：		技术水平：
研究形式：		学科分类1：
单位名称：	温州兰理工科技园有限公司	学科分类2：	510.20
中图分类号1：		所属高新技术类别：
中图分类号2：	TN249	课题来源：
应用行业：		课题立项名称：
国家科技计划子类别：		课题立项编号：	J20150008
经费实际投入额（万元）：	300.00	评价单位：	温州市科学技术局
评价形式：	无	应用状态：	无
评价日期：	2018.06.07	转让范围：
评价证书号：	温科验字[2018]第255号	推荐单位：	龙湾区科学技术局
推广形式：	无	成果登记号：	18003655
成果简介：	1、课题来源与背景　　《激光与TIG复合技术与机器人装置应用研发平台》（项目编号：J20150008）来源于温州市激光与光电产业集群科技专项，项目承担单位：温州兰理工科技园有限公司，研究期限：2015年7月-2017年12月。　　由于泵阀的寿命和工作的可靠性随着周期性的开启和关闭而受到擦伤、挤压和冲击作用，同时处在高温、高压、腐蚀、氧化等服役环境，极易发生磨损。为此，亟需研究并开发新型的、适用于阀门典型产品的表面再制造技术，通过熔覆高性能合金材料强化阀门表面，使其具有更加优异的抗擦伤、抗腐蚀、抗冲蚀、耐高温等综合性能，从而有效延长阀门使用寿命、降低生产成本。温州拥有国家级激光与光电产业集群和泵阀产业集群，在两个产业集群建设的推动下，激光与TIG复合技术在泵阀产业中的应用将有无限的潜力和市场。　　2、技术原理及性能指标　　（1）根据项目合同书的相关技术要求，结合当地泵阀行业的需求，课题组自主研发了激光-电弧双热源复合熔覆机床。本机床是以铣床为主体，配备回转主轴、双回转机构、以及激光器、电弧枪两种熔覆热源，同时集成四联动数控系统、激光器控制系统、电弧枪控制系统、送粉器控制系统等多种系统，可完成自动化、集成化、精细化的激光熔覆加工，能够满足泵阀行业球阀、闸阀等典型零部件的熔覆要求。　　（2）激光-电弧复合熔覆技术针对不同材料体系对于热源特性的具体要求，通过半导体激光与电弧的作用形式、不同工艺参数对复合热源特性的影响，实现复合热源稳定性的良好控制，并获得具有优良组织与性能的熔覆层。具体技术参数如下：熔覆层的硬度达到857HV0.1（~66HRC），而涂层厚度超过1.2mm，盐雾试验8h未见明显锈迹，摩擦系数比热喷涂Ni60降低了约50%。　　（3）实现产值（技术服务）98.08万元，利润19.63万元，税金1.22万元。　　（4）发表核心期刊论文3篇，获得实用新型专利2项。　　（5）在温州泵阀行业进行了初步推广，服务相关企业10家以上。　　3、技术的创造性与先进性　　针对高端泵阀产品的制造领域，项目创新性地提出半导体激光与TIG电弧复合的表面处理技术，实现典型泵阀产品的强化与修复。该方法通过引入TIG电弧降低半导体激光的使用功率，减小热冲击作用、降低裂纹等缺陷的产生；同时利用半导体激光的特点可以获得较低的稀释率，并通过精确调控复合热源的特征与性能，可以分别满足高性能合金粉末、母材在熔化、界面区的冶金反应三个不同的过程对于热量、温度分布的特殊需求，从而获得优质的熔覆质量，同时研发出了一台拥有自主知识产权的激光-电弧双热源复合熔覆机床，对于提升我国核电、化工等行业高端阀门生产企业的技术水平具有重要意义，可获得显著的经济和社会效益。　　4、技术的成熟程度，适用范围和安全性　　作为温州五大支柱产业之一的泵阀产品，其寿命和工作可靠性主要取决于其密封面的质量，根据泵阀关键零部件服役时高温、强腐蚀、强磨损的恶劣工况，采用合理的堆焊方法修复或熔覆合金材料等强化阀门密封面，可有效延长阀门使用寿命，降低成本。运用激光-电弧熔覆技术提升泵阀的密封部件和易损部件的耐磨性、防腐性及耐冲刷性，弥补传统金属泵阀在高参数环境下容易失效的缺点。双热源熔覆技术未来将服务于温州泵阀产业集群，推进泵阀产业的科技创新、机器换人、提升产业的综合竞争力，推动激光高新技术与传统泵阀产业相融合，特别是提高解决高附加值泵阀制造关键技术难题的能力，为广大泵阀企业实现产品和制造技术的升级和结构调整提供示范与引领作用，具有广阔的应用前景。　　5、应用情况及存在的问题　　本项目的目标是以地方产业的实际需求为导向，瞄准制约系统流程装备质量的关键零部件，利用激光-电弧复合熔覆技术，提升温州重点产业如泵阀、汽摩配、低压电气及关键工艺装备核心部件的质量。作为应用性项目，目前已采用双热源熔覆技术为格兰夫水泵有限公司、宣达实业集团和南方阀门制造有限公司的相关泵阀产品进行了熔覆服务，效果良好。　　由于项目承担单位性质为科研院所，在技术装备的产业化及销售方面能力有所欠缺，且企业认知、熟悉到接受还要经历一定过程。接下去我们将围绕温州泵阀产业集群，积极走访企业，为企业提供技术开发和服务，积极推动项目成果在泵阀等行业的转化和应用。　　6、历年获奖情况　　无。
联系人：	胡柏林	成果登记日期：	2018-07-13
联系人email：		单位代码：	93313474
邮政编码222：	325105	联系人电话：	0577-67986112
单位传真：		单位通讯地址：	浙江省温州市永嘉县瓯北镇码道西路科技大楼四楼
单位所在省市：		单位电话：	0577-67986112
转让收入（万元）：	0	单位属性：
合作完成单位：	兰州理工大学温州泵阀工程研究院	已转让企业数（个）：	0
成果发布年份：	2018	知识产权形式：
成果完成人：	曹驰;杨国来;石玗;陈志林;陈碧碧;张银明;牟鑫斌;陈冬武;黄盛东;胡柏林	资源采集日期：	2019-04-15

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