李爱民① 李  波① 李连胜② 黄彩艳③ 方乃文②  吴  妍①  周洪茹①
（①中国焊接协会，哈尔滨  150028；②机械科学研究院 哈尔滨焊接研究所， 哈尔滨  150028；
中国机械工程学会焊接分会，哈尔滨 150028 ）


0  引  言
    2014年，为落实创新驱动发展战略，激发焊接研发机构和科技人员的创造活力，加快焊接产业转型速度和提高焊接技术自主创新能力，给对行业有突出贡献的企业、大学、研究院所和焊接同仁提供一个展示焊接专利和推广科技成果的舞台，更好地为广大展商和协会会员服务，中国焊接协会、中国机械工程学会焊接分会在北京·埃森焊接与切割展览会现场首次开设“焊接专利与科技成果展示区”。本文收集整理了2014~2016年期间，北京·埃森展焊接专利与科技成果展示区的部分焊接专利与技术成果介绍，以期达到展示企业专利技术，推广行业科技成果的目的。

1 焊接专利与科技成果展示情况
 
    中国焊接协会、中国机械工程学会在2014~2016年主办的第19、20、21届北京·埃森展焊接专利与科技成果展示区，共征集焊接专利与科技鉴定成果231项，《焊接科技成果汇编》收录176项焊接专利成果。展会现场展示专利及科技成果55项。
 
2  焊接专利技术介绍
2.1 焊接材料
    一种镍铬钼合金钢焊接用镍基电焊条：本专利为四川大西洋焊接材料股份有限公司所有。主要用于镍铬钼合金焊接，特别是UNS N06625类合金与其他钢种以及镍铬钼合金复合钢的焊接和堆焊，也可用于低温条件下的Ni9%钢焊接。焊缝金属与UNS N06625合金比较，抗腐蚀性能高。焊缝具有优良的塑性、韧性和抗裂性能。焊缝金属在室温和高温下具有较高强度和极强耐蚀能力。该焊条焊接时电弧稳定、飞溅小、脱渣好、成形美观，全位置操作性能好。本发明专利自2010年实施成果转化，已批量生产，并在国内销售。

    一种具有高冲击韧性钢焊接用金属粉型药芯焊丝：本专利为四川大西洋焊接材料股份有限公司所有。在对Q460q 、Q500q钢进行焊接、其焊接熔敷金属在-45℃、-50℃条件下依然具有与母材相匹配的高抗拉强度和低温冲击性能。其抗拉强度≥550MPa，-45℃冲击功Akv≥80J；焊接工艺性能优良，电弧稳定，飞溅较小，几乎无渣，可以实现不敲渣连续焊接，焊缝成形较好，熔敷效率高，熔敷速度比实心焊丝提高近40%。低电流焊接时，电弧稳定，采用短路过渡，可焊接薄板和实现立向下焊接。该金属粉型药芯焊丝既有渣量少，又兼备高熔敷速度、低飞溅性等优点；尤其适用于低温工作条件下具有高冲击韧性的海洋工程和大型结构钢件。

    X100管线钢埋弧焊用焊剂及其生产方法：本发明为四川大西洋焊接材料股份有限公司所有，是研发设计的一种X100管线钢埋弧焊用焊剂及其生产方法。焊剂配合专用焊丝，用于石油管道和燃气管道等X100管线钢的焊接，焊缝与管线本体各项性能匹配性好，焊接接头抗拉强度达到780MPa~830MPa，硬度达到200~266HV10，焊缝金属-10℃冲击功Akv≥150J。配合专用焊丝焊接后无气孔、无夹渣、无裂纹，焊缝金属完全满足X100等级管线钢埋弧焊接技术标准的要求，并能进行单丝多层焊、多丝焊以及内外高速焊。

    低屈服强度抗氢致裂纹钢专用焊条及其生产方法：本专利为四川大西洋焊接材料股份有限公司所有。该专利研究开发了一种低屈服强度抗氢致裂纹钢专用焊条，主要用于焊接低强度要求的抗氢钢和抗裂性能要求较高的碳钢、低合金钢等。如大型炼油系统用Q235R（HIC）和16MnR（HIC）钢，热高压分离器，循环氢分液罐等压力容器或一些输油管线的焊接。生产工艺成熟，满足大规模工业化生产需求。本专利通过设计专用焊芯，降低硫磷含量（S≤0.005%、P≤0.010%）；通过配方设计、热处理工艺研究和原材料控制，降低熔敷金属拉伸强度，焊条可用于全位置焊接。采用直流反接，焊接工艺性能良好，焊缝金属强度低、韧性高和抗裂性能好。具有抗HIC（氢致开裂）、SSC（硫化氢应力腐蚀）性能优良的特点。

    铬钼耐热钢窄间隙埋弧焊剂及制法：本专利为四川大西洋焊接材料股份有限公司所有。本专利研究开发了一种铬钼耐热钢窄间隙埋弧焊用烧结低氢型焊剂，主要用于2.25%Cr-1%Mo珠光体耐热钢等钢制设备的埋弧焊接，也可用于不同厚度的耐热钢、碳钢、低合金钢的焊接。焊剂呈浅色无杂质颗粒，配合焊丝焊接时具有电弧燃烧稳定、无烟尘、焊缝成形美观、坡口脱渣容易等特点（图1）；焊缝金属S、P含量低，低温冲击韧性优良，焊缝金属X系数、J系数较低，具有良好的抗回火脆性。铬钼耐热钢窄间隙埋弧焊用焊剂具有诸多优点：窄间隙焊接中能自动脱渣，不同热处理条件下力学性能优良。本发明专利自主实施成果转化，已形成批量生产，并在国内销售。


图1  焊缝表面形状

    一种用于X80级别管线钢焊接的自保护全位置高韧性药芯焊丝：本专利为天津市金桥焊材集团有限公司所有。其优越性为：自保护全位置高韧性药芯焊丝可以半自动焊，具有连续送丝、无需气体保护、抗风能力较强、生产效率高、综合成本低、焊接质量好、易于焊工操作等优点；具备优良的工艺操作性能和力学性能，电弧稳定，飞溅小，操作性好，成形美观。该焊丝成功应用于“西气东输二线、三线”，“中缅管道”等工程。

    一种用于热锻压模具修复的气保护堆焊药芯焊丝：本专利为天津市金桥焊材集团有限公司所有。其优点为：气保护堆焊药芯焊丝采用CO2或体积百分比为80%Ar和20%CO2的混合气体作为保护气体，焊接工艺性好、电弧稳定、飞溅小、易脱渣、焊丝抗裂性好，具有良好的高温硬度和耐热疲劳性能，可以实现连续焊接，提高生产效率。

    一种薄板高速埋弧焊剂：本专利为天津市金桥焊材集团有限公司所有。高速焊接技术可以提高生产效率，节约劳动成本，增加经济效益。其优越性为：生产效率高、综合成本低、焊接质量好；解决了埋弧焊接薄板的难题。具有优良的焊接工艺性能和力学性能，焊道成形美观，脱渣非常容易；焊接速度可以达到120m/h，超过普通埋弧焊的3倍。

    一种高碱度带极电渣堆焊焊剂：本专利为天津市金桥焊材集团有限公司所有。应用在耐高温、耐腐蚀容器内表面堆焊。带极堆焊具有焊接效率高、对焊接母材稀释率低、生产效率高、综合成本低、焊接质量好等优点。该产品可用在普通低碳钢或低合金钢上堆焊。其优越性为：满足堆焊层金属稀释率小、耐腐蚀及耐高温性强的要求。采用直流反接恒压电源焊接，脱渣极其容易，焊道平整美观，焊后加工余量小，有利于保证焊接质量。

    JQ·YJ621K2-1钛型药芯焊丝：本专利为天津市金桥焊材集团有限公司所有。是Q500qE桥梁钢用钛型CO2气保护药芯焊丝。该焊丝焊接工艺性能优良，电弧柔和稳定，飞溅小，脱渣容易，焊缝成形美观。可进行全位置焊接。熔敷金属力学性能优异，各项指标达到国家标准要求：抗拉强度高、-40℃低温冲击韧性优异、熔敷金属扩散氢含量低且抗裂性能优异，见图2。该产品用于沪通长江大桥Q500qE桥梁钢的焊接。


图2  针状铁素体+先共析铁素体的金相组织

    JQ·YJ621K2-1Q金属粉型药芯焊丝：本专利为天津市金桥焊材集团有限公司所有。是Q500qE桥梁钢用金属粉型CO2气体保护药芯焊丝。该焊丝熔敷效率高，焊接飞溅少，熔渣少，电弧稳定。在焊接涂有无机富锌底漆的钢板时，具有很好的抗气孔性能。用于单丝或双丝平焊、平角焊，广泛用于造船、桥梁结构和钢结构制造（图3）。


（a）                                 

（b）
图3  JQ·YJ621K2-1Q金属粉型药芯焊丝在中铁山桥试用

    管线钢用富氩气保护药芯焊丝：本专利为天津市金桥焊材集团有限公司所有。该焊丝适用于X70、X80管线钢全位置半自动、全自动焊接。采用立向上焊，焊接过程中熔滴细小、呈喷射过渡，电弧柔和稳定、烟尘量少、几乎无飞溅，熔渣易于清除，焊缝成形好，避免未熔合及夹渣等常见焊接缺陷。各项力学性能优良，特别是稳定的低温韧性（图4）。


（a）              

（b）            

（c）              

（d）
图4  焊接位置及焊缝成形

    用于X80管线钢焊接的高韧性自保护药芯焊丝：本专利为天津大桥焊材集团有限公司所有。本发明产品是低合金钢自保护药芯焊丝，符合GB/T E5511T8-Ni2-J、AWS E81T8-Ni2-J要求。焊丝熔敷金属-40℃ V型缺口冲击吸收功超过150J。采用该焊丝焊接过程中电弧稳定，熔滴呈喷射过渡，熔渣具有快凝特性及其优良的全位置立向下操作性，焊缝成形美观，脱渣性优良，如图5效果，满足管线焊接施工要求。


图5  焊缝表面形状

   一种42公斤级钛型碳钢焊条及其制备方法：本专利为天津大桥焊材集团有限公司所有。在本发明配方设计中不再使用金红石、钛白粉等价格较高的TiO2原料，全部使用价格较低的还原钛铁矿，降低生产成本，提高企业经济效益。该产品适量使用伊利石替代部分白泥，同时调整焊条混合粉中的其他滑性、塑性材料，克服了当全部使用还原钛铁矿后，对焊条压涂性能带来的不利影响。该产品可采用行业内通用的螺旋式或液压式生产设备的制造工艺来实现。该产品的熔敷金属夏比V型缺口冲击吸收功KV2低温（-20℃）冲击韧性数值高于国际上权威船级社认证机构的3级（-20℃大于47J）指标的70%。该产品具有良好的耐吸潮性，在无包装、环境湿度约为80%条件下，焊条最大吸潮率小于1.65%。具有较低烟尘含量，一般熔化1千克焊条烟尘含量小于6克，烟尘中对人体最具危害的锰含量小于4.5%，减少身体危害。二次引弧性能优良，特别是冷起弧性能，即使用较低空载电压焊机（U0=50V）施焊，约15秒停弧，在被焊母材无锈并与地线接触良好条件下，不做敲击动作仍可随时再次引燃电弧正常施焊。

    一种碱性渣系的焊缝金属控Cr且具有抗FAC能力的低合金钢焊条：本专利为上海电力修造总厂有限公司所有。WB36CN1钢是核电管道国产化第一号钢材，已纳入GB24512.2-2009核电站用无缝钢管标准（牌号为HD15Ni1MnMoNbCu），是在WB36钢的基础上加以控“Cr”而形成的新型钢种。控“Cr”的目的是为了提高钢材抗水流冲蚀能力，即抗“FAC”的能力。根据WB36CN1材料的组织和性能特点，按照国家标准要求，设计研发了国产化配套焊条。该焊条是超低氢高韧性的低合金高强钢焊条。其焊接工艺性能优良，焊接过程中电弧稳定，基本无飞溅，脱渣性良好，熔池清晰，焊缝成形美观，焊条操作性能良好。该焊条熔敷金属化学成分和力学性能满足WB36CN1钢管工程使用要求，获得合格的焊接接头。WB36CN1具有一定的冷裂纹敏感性和再热裂纹敏感性。该焊条研制中采用了直Y坡口抗冷裂试验和再热裂纹试验，即使在不预热条件下，焊缝也未出现冷裂纹，具有良好的焊接性。再热条件下，也未发现再热裂纹。
 
 
2.2焊接工艺及设备
    氮强化铁基耐磨涂层堆焊技术：本专利为佳木斯大学材料科学与工程学院所有。是要解决现有氮合金化堆焊方法获得的堆焊层金属中氮含量低、耐磨硬质相体积分数小分布不均、堆焊层的硬度略低的问题。此项技术采用氮气作为保护气体，焊丝与基材之间引发高温氮弧，同时将堆焊用合金粉体经焊机喷头送入高温氮弧区，进行堆焊。此项技术可实现向堆焊层金属内高效过渡氮元素，获得的堆焊层氮元素含量可达0.3%~0.4%（见图6）。此项技术采用价格低廉的工业用氮气作为保护气体，制备的氮合金化耐磨堆焊涂层表面成形性好，可获得大量氮碳化物硬质相，堆焊涂层硬度为HRC45~62可调。


1-焊枪部件；2-焊丝；3-导电嘴；4-喷头主体；5-送粉通道；6-喷嘴；7-粉体流动通道
图6  焊机喷头结构示意图
 
    搅拌摩擦焊接头未焊透及根部弱连接消除方法：本专利为上海航天设备制造总厂所有。步骤包括：（1）制作垫片。垫片材料及热处理状态与待焊工件一致；（2）装配垫片。将垫片安装在待焊工件与背部刚性垫板中间；（3）焊前准备。搅拌工具与主轴中心的夹角为0°~3°；（4）正式焊接；（5）焊接结束。去除垫片，打磨焊缝背面与基体齐平。本发明可消除搅拌焊接中常出现的未焊透、根部弱连接等缺陷，取得提高焊接质量、加强焊接过程稳定性等有益效果。本发明适用于空间任意形状对接型搅拌摩擦焊接。
 
    双丝动态三电弧焊接方法：本专利为深圳市瑞凌实业股份有限公司所有。Tri-Arc双丝电弧焊的工作原理如图7所示。该系统有两根相互绝缘的焊丝W1和W2。两焊丝与焊接工件之间建立A1、A2、Am 三个电弧。电弧A1、A2对焊接工件加热与熔化。关键技术是第三电弧Am，在两根焊丝之间建立了一个独立于焊接工件的电流通道，用于焊丝熔化的电流与焊接工件熔化的电流可分别调整，实现在提高焊丝熔敷率的同时保证低的工件热输入，是高强结构钢、不锈钢等焊接热输入敏感材料的理想焊接方法，在低焊接热输入条件下保证高焊接效率。在保证送丝速度恒定的条件下，可以通过提高Am电弧电流降低流入焊接工件的电流，是堆焊、电弧钎焊等的理想选择。


Tri-Arc =（A1+Am）+（A2+Am）
图7  Tri-Arc双丝电弧焊工作原理示意图
 
    一种薄不锈钢复合板的激光焊接方法：本发明为太原理工大学所有。是针对薄不锈钢复合板的激光焊接方法。碳素钢外包覆不锈钢板，薄且面积大，具有弹性，给双面焊接造成困难。采用激光焊接法，先对薄不锈钢板预处理，平整安装，配制焊粉，氩气保护，用计算机程序控制焊粉给量及激光束强度，使其焊接成为可能。此焊接方法工艺先进，安全稳定可靠，焊接质量高，耐腐蚀性能好，焊缝的平均抗拉强度达450.9MPa，为母材的98.2%。
 
    一种高强钢或超高强钢激光-电弧复合热源焊接方法：本专利为机械科学研究院哈尔滨焊接研究所所有。为了解决因高强钢焊前预热带来的一系列技术问题，本发明提出一种无需预热或者采用低预热的高强或超高强钢激光——电弧复合热源焊接方法。本发明从改善高强钢焊接接头的组织、应力、扩散氢等三大要素为出发点，根据高强钢母材的化学成分、碳当量、工件应力拘束水平等特点，通过低强匹配焊材以改善组织、合理设置关键焊接参数以细化晶粒、坡口设计及熔深控制以改善焊缝截面的应力状态、合理选择与激光复合的电弧以优化t8/3时间等一系列措施，改善高强钢或超高强钢焊接冷裂纹的敏感性，实现在较低预热温度甚至无预热条件下高强钢或超高强钢的高效、优质、可靠焊接（图8、图9）。专利技术成果已在工程机械、煤炭机械、轨道交通、石化等领域获得应用。


图8  大型全地面汽车起重机高强钢伸臂激光电弧复合热源焊接装备

图9  大型全地面汽车起重机高强钢伸臂激光电弧复合热源焊接现场
 
    全数字双丝高效气保护焊接：本发明为北京工业大学焊接技术研究所所有。作为一种熔化极气体保护焊工艺，系统按照双丝MIG/MAG焊的工艺要求，主要包括两台焊接电源、两台送丝机、两瓶焊接气、一把双丝焊枪和行走机构。其中，焊接电源为北京工业大学焊接技术研究所自行研制，采用单片机作为系统控制核心，准确控制电源参数。焊接特点：数字化双脉冲焊接电源，可控性好；每根焊丝的规范参数可单独设定，质材、直径可不同；送丝速度快、焊接速度快，大大提高熔敷效率，同时，能保持较低的热输入；电弧稳定，熔滴过渡可控、焊接变形小、焊缝成形好、飞溅小；使用范围广、生产率高。
 
    O型环气体保护接触对焊装置及方法：本专利为北京工业大学机械工程与应用电子学院所有。金属O型密封环是将薄壁的不锈钢管、铝合金管或高温合金管弯成圆形，再将接口焊接、打磨而形成的一种特殊密封件。适用于其他密封件难以达到的高温（最高达800℃）、深冷（最低达-270℃）、高压（最高达1400kgf/cm2）、高真空（最高达10-9mmHg）等工况的静密封。该方法通过电阻热加热工件至塑性变形阶段，依靠顶锻加压使工件接头位置熔合变形。焊接夹具通过旋转调整螺钉和测微头，为无错边安装工件提供了可能。采用钢丝绳连接手柄拉销绕过定滑轮悬挂砝码，以重力作为顶锻压力的施加方式。利用激光传感器反馈工件伸出电极长度作为焊接挤压量的控制方法。该工艺适用于管径在2~5mm的不锈钢空心O型环、实心O型环、铝合金空心O型环及实心O型环的焊接。焊接质量优于弧焊，工艺稳定，大大提高了产品的合格率（图10、图11）。该技术可完美实现特殊条件下的静密封，广泛用于石油、化工、冶金、航空、航天等行业；不仅可用于小直径O型环，且可用于大直径O型环的密封，提升了相关行业的经济效益。该项技术已获得两项国家发明专利。
  

图10  非均匀散热0型环焊接系统        

图11 O型环焊接原理示意图

    复合填充层的制备及其电子束焊接钛金属材料与不锈钢的方法：本发明为哈尔滨工业大学（威海）所有。复合填充层的制备方法按以下步骤进行：（1）向模具中装入厚度为1~3mm的钒粉，压制成厚度为0.3~0.7mm块；（2）向模具中装入厚度为2~5mm的混合粉末，粉末按重量百分比由20%~45%钒粉、3%~7%铬粉、2%~5%镍粉和余量的铜粉混匀而成，冷压成型，在真空度为4×10-3Pa和反应温度为850~970℃条件下保温2~6h进行真空扩散处理。本发明中复合填充层焊接钛金属材料（钛或钛合金）与不锈钢的方法通过以下步骤实现：（1）将复合填充层置于钛金属材料与不锈钢连接面之间，即得到钛金属材料/复合填充层/不锈钢的待焊件；（2）将步骤（1）得到的待焊件放入电子束焊接真空室内。两次焊接的电子束流作用点位于复合填充层，第一道焊接的电子束流作用点与复合填充层与钛合金接触面之间的距离t1=0.2~0.6mm，第二道焊时束流作用点与第一道焊束流作用点的距离t2=0.5~1.2mm，接头抗拉强度390MPa以上。
 
    数字非接触式焊机控制方法及控制装置和控制系统：本专利为深圳市瑞凌实业股份有限公司所有。其主要原理是，通过霍尔传感器将焊接过程中的位移信号转换成电压信号，再通过单片机P89LPC938的内部AD转换成数字信号，经计算处理后，输出一定的脉冲宽度，以此控制输出电流的大小。数字非接触式焊机由控制装置和控制系统构成。控制装置如图12所示：由上盖1、机身本体2、控制板3、磁铁座4、磁铁5、霍尔6、地脚7、转轴8、弹簧9、防滑垫10、霍尔支架11等组成。操作时下压上盖绕转轴做圆周运动，带动霍尔传感器支架，使霍尔传感器在磁场中的位置发生改变，磁场强度亦随之改变。磁场强度变化与磁铁移动位移成比例。根据磁场强度与霍尔传感器输出电压信号的线性关系，将位移信号转换成电压信号，再通过控制系统输出电流。本技术采用非接触式信号采集，通过单片机控制，提高了控制精度，将参数调整从数字非接触式控制装置上分开，密封控制器增强恶劣环境下的抗干扰能力。


图12  数字非接触式焊机控制装置示意图
 
    一种双丝埋弧焊焊接控制装置：本专利为深圳市佳士科技股份有限公司所有。是一种双丝埋弧焊焊接控制装置，包括采样电路及与采样电路连接的前弧焊头和后弧焊头，及其与采样电路连接的控制电路。控制电路连接有用于悬着联控控制和分控控制方式的选择开关。由于采用可联控/分控的选择开关，双丝埋弧焊可以选择前弧焊头与后弧焊头一起控制或是单独控制，不同的焊接模式应用范围更广，操作灵活，自动化水平高。
 
    水轮机叶片坑内修焊机器人技术与装备：该成果为清华大学机械工程系所有。在国家863计划（2007AA04Z258）和国家自然科学基金（50875147）资助下，研究具有自主知识产权的面向三峡等大型电站的水轮机叶片坑内修焊作业机器人技术及装备。机器人整体分为移动平台、机械臂和作业单元三部分。机器人移动平台能够实现在铁磁性曲面上各种姿态的可靠吸附，并可灵活地直线运动和原地转向，负载能力＞70kg，直线行进速度0~2m/min。机械臂能良好地对复杂曲面实现随形运动。该成果相关技术获得授权国家发明专利10余项，已通过教育部组织的科技成果鉴定（鉴字[教TP2013]第016号）。（图13、图14、图15）。


图13  机器人整体装配图
  
图14  机器人吸附于模拟叶片正面  

图15  机器人吸附于模拟叶片背面

    白车身顶盖激光钎焊工艺控制装置：本专利为武汉法利莱切焊系统工程有限公司所有。汽车白车身顶盖激光钎焊生产线在汽车主机厂的应用呈现越来越多的趋势。激光钎焊生产线通常由激光器、机器人、激光钎焊头、送丝机、热丝机、工艺控制柜、主控制柜等部分组成，由于涉及的单元设备很多，工艺控制比较复杂。白车身顶盖激光钎焊工艺控制装置是在白车身顶盖激光钎焊生产线中，通过PLC工艺控制柜实现对激光钎焊各个设备：激光器、激光钎焊头、送丝机、热丝机等的逻辑顺序控制。实现对激光器的功率进行自动的周期性检测，并允许手动进行功率检测。有效减少在工业生产中，由于激光器设备的故障引起故障停机率，实现激光自动断丝功能，保证一致的焊丝干伸长度，从而解决焊接起始点质量和外观不稳定的难题。可以对焊接辅助气体流量以及激光钎焊头冷却水实时检测和控制。保证焊接质量稳定，并延长激光钎焊头设备的使用寿命。在触摸屏上构建焊接工艺参数数据库，可进行焊接工艺参数设置，在实施焊接过程中不同工艺参数自动切换，方便优化焊接工艺，保证焊接质量，实现故障显示、故障报警、故障停机功能。

    车顶盖的激光焊接装置：本专利为武汉法利莱切焊系统工程有限公司所有。白车身顶盖激光填丝焊自动化控制装置将汽车白车身顶盖激光填丝焊生产线中的各个控制功能相集成。通过控制柜对不同车型混线顶盖激光填丝焊接进行全自动化控制。自动化控制装置可对通道门、工装夹具、滚床、光栅、激光器、激光焊接头、滚压轮、送丝机、焊缝跟踪系统、车型检测系统、除尘器等设备进行逻辑顺序控制。同时保证焊接质量和设备稳定性，实现故障显示、故障报警、故障停机功能。

    一种车顶盖激光搭接填丝熔焊焊接设备：本专利为武汉法利莱切焊系统工程有限公司所有。该设备的工装夹具系统位于工作区域中心，含有一个固定的底板夹具。另外的左右夹具在底板夹具两侧对称布置，左右床身分别位于左右夹具支架外侧，在每一侧床身上都有一台机器人附件通过机器人第七轴与之相连，机器人附件在第七轴上滑动以完成焊接头在不同工位的焊接工作。保护气架安装在机器人头部，包括激光焊接头，自适应滚压轮单元，保护气装置，光纤接口，导丝嘴，保护镜。工装夹具系统中，左右夹具上各有顶紧气缸控制夹持部分以固定车身，防止车身在焊接过程中变形或者晃动。夹持部分由可活动的上压块与侧压块铰接而成，适用于多种不同高度的车型。焊接头带有自适应滚压轮单元，驱动部分，电气控制，直线轴，滚压轮安装支架，滚轮，碰撞传感器。安装支架压轮压力可调，能满足不同焊段不同刚性下对于焊缝间隙的控制，并大量节省顶盖夹具的费用和工位空间。焊接头带有焊丝导向跟踪系统，自动识别焊缝起点，配合压紧轮完成基于触觉的焊缝测量-跟踪-补偿，并对焊缝进行校正，降低对冲压件的要求。该发明解决大尺寸长焊缝中易变形问题，提高焊缝质量，能加工多种车型，降低材料消耗，简化车身结构，减轻车身重量，降低加工设备成本，为国内商务车车顶盖盲窗激光焊接提供了新方案。
 
2.3切割设备及机具

    一种数控切割机割枪防碰撞装置：本专利为山东艾西特数控机械有限公司所有。其中，割枪夹能有效固定割枪。割枪夹为锥形，放入锥形孔内，且可根据割枪不同的直径，调整割枪夹伸入锥形内孔的深度，便于安装不同直径的割枪。固定套亦为锥形，当发生碰撞后，可在割枪固定孔轴线摆动，避免割枪损坏。固定套通过螺钉固定在支架上，螺钉和支架间有平衡弹簧，割枪被碰撞后，在平衡弹簧的压力下，可使固定套复位，以保证切割精度。调节弹簧压力也可选择适合的防碰撞力。固定套和支架间设置有检测开关，当割枪被碰撞时，检测开关给上一级控制装置传输信号，控制运行机构停止工作，保护割枪。防护罩保护割枪和固定套等。此结构能有效保护割枪，平衡性好，可靠性高，保证切割精度，提高工作效率（图16）。

图16 切割机割枪防碰撞装置结构图

    一种数控切割机驱动导向机构：本专利为山东艾西特数控机械有限公司所有。此机构由电机带动齿轮转动，实现齿轮齿条啮合运动。其结构为固定驱动机构的托板通过连接轴与连接板连接，托板可沿连接轴转动。连接轴与连接板间设置有圆锥滚子轴承，可以承受较大的径向载荷和轴向载荷。连接轴上部设置有防尘盖板。连接板设有防止托板抖动的限位板，限位板上固定用于夹紧托板的调整凸轮，避免高速运行时出现颤抖。托板通过调节螺杆与连接板固定。预紧调节螺杆上安置弹簧，运行过程中，当遇到齿条不平时，在弹簧作用下，齿轮、齿条可有效啮合，防止卡死。该驱动导向机构消除了支架卡死和震颤，保证了切割精度和质量；自动调整齿轮、齿条的啮合松紧度，提升其使用寿命；且结构轻巧，便于安装（图17）。


图17  驱动导向机构结构图
 
    五轴钢管相贯线切割机：本发明为无锡华联科技集团有限公司所有。本专利是CNC控制进行包括开坡口在内的相贯线切割设备，不仅能进行多管相接的骑坐式坡口角度的相贯线切割，又能进行管道的插入式主管孔的定角坡口、定点坡口、固定焊接角度坡口等相贯线切割，适用范围广。实现钢管相贯线切割自动化作业，完全替代人工计算、人工仿样、人工切割，生成切割程序时自动加入钢管焊接工艺参数及钢管热切割经验参数，符合相贯线切割的技术要求，提高了数控加工的智能控制，大大提高生产效率及切割精度（图18）。

图18  五轴钢管相贯线切割机

    便携式数控切割机的机体结构：本专利为上海正特焊接器材制造有限公司所有。该机体结构包括：导轨底座、切割车、伸缩横臂；切割车由机架、切割车的纵向移动导向机构、伸缩横臂的横向移动导向机构组成。纵向移动导向机构含两条移动副，由双轴心导轨与前后两个双轴心滑块组成。横向移动导向机构由前后两组滚轮组成。切割车通过纵向移动导向机构安装在导轨底座上，伸缩横臂插入切割车横向移动导向机构的正菱形空间内。通过切割车的纵向移动导向机构的两条移动副确保切割车行走时左右同步、灵活、平稳移动。又通过切割车的横向移动导向机构的正菱形空间供伸缩横臂移动，伸缩横臂获得自身最佳抗弯、抗抖性能。提高其作业的稳定性（如图19、图20、图21）。


图19  便携式数控切割机  

图20  数控专用夹持器   

图21 数控切割系统
 
3 科技成果
3.1焊接材料

    大型低温球罐钢焊接用电焊条的研发平台建设：该成果为天津市金桥焊材集团有限公司所有，2014年1月获天津市科技进步一等奖。通过该项目的建设，促进了公司理化检测中心的建设，目前投资约3000万元建成理化检测中心，有效提升公司的自主研发能力，增强队伍建设、体制建设能力，促进产学研用结合，加快新品研发。公司已申请各项专利160多项，其中已授权78项；“特种焊材研发生产基地项目”已被天津市选为第10批20项重大工业项目。

    CHW-S7CG/CHF26H埋弧横焊焊丝焊剂组合：该成果为四川大西洋焊接材料股份有限公司所有，2011年8月获科学技术部国家重点新产品。该成果是按照国家发改委大型原油储罐高强钢板和配套焊接材料国产化攻关小组的工作要求而完成，为了实现该类焊接材料国产化而独立研究开发的新型焊接材料。该科技成果通过对焊剂成份的优化设计和焊缝金属微量元素的控制，满足10万方及以上大型原油储罐等领域高强钢横焊焊接要求，其部分技术性能优于进口焊接材料水平。产品的成功研制扭转了国内大型石油储罐建设用焊接材料依赖进口的局面，实现国产化。

    陶瓷及其与金属的连接：该项目为清华大学机械工程系所有，获得国家自然科学基金和航天基金资助，完成七五、九五攻关、企业项目，在国内外学术刊物发表相关论文40多篇，研究成果应用于汽车发动机陶瓷挺柱的制造、高气密性真空器件的制造等。采用活性合金加陶瓷颗粒组成的复合钎料、原位生成金属间化合物和含金属间化合物钎料、离子注入陶瓷表面、接头结构与材料的优化等技术途径，提高陶瓷钎焊接头的强度和耐热性、减小陶瓷钎焊接头应力和变形、提高接头的可靠性，实现高强度、耐高温、低应力的陶瓷及其与金属的钎焊接头；通过陶瓷表面化学镀的方法在低于350℃的温度下实现功能陶瓷的连接。

    绿色焊接技术研究及应用示范：该成果为郑州机械研究所所有，2012年10月获中国机械工业科学技术一等奖。在水泥行业，针对水泥磨辊压机挤压辊的磨损机理及运行工况特点，研发出ZD系列耐磨堆焊焊丝和焊条，成功解决了辊压机挤压辊的磨损，并可根据物料不同的易磨性提供耐磨材料以解决磨损。该系列材料广泛应用于水泥企业。在冶金和矿山行业，TM55、TM65、TN65等耐磨焊条和MD系列耐磨焊丝用于各企业，使用性能在同类产品中处于领先地位，取得良好经济效益。
 
3.2焊接工艺及设备

    蛇形管自动化焊接生产线：该成果为北京中电华强焊接工程技术有限公司所有。2012年3月获北京市科学技术三等奖，属先进制造领域，是多学科集成创新产品。该项目拥有一项发明专利“弯管机及其卡紧机构”和一项实用新型专利“弯管模具”。技术创新点：整线为流水线模式，生产效率高，极大节约人工和管理成本。主要设备有数控双向双R顶镦弯管机、直管对接机及小R挤压精整机等；数控双向双R顶镦弯管机无需翻身机构，即可实现连续弯制双向双R的蛇形管排，提高工作效率；独立设计的顶镦机构，采用液压伺服系统控制，可根据工艺要求设定不同的顶鐓压力，并可按角度进行设定，从而更好保证弯头处的减薄量和椭圆度。直管对接机应用热丝TIG焊接工艺，实现一次探伤合格率达99.8%以上，焊接效率为冷丝TIG焊的一倍。小R挤压精整机油缸的受力作用在相对的模具上，重要受力部件作用力全都内部消化，在自重减轻之后，仍可实现精整力150吨、挤压力60吨的技术指标；小R挤压精整机挤压过程中背压模具可横向浮动，不会造成弯头横向变形，挤压侧模可保护到挤压后的半径位置，内径有直段保护，对薄壁管的挤压也不会变形。

    水下焊接与切割技术：该成果为哈尔滨工业大学（威海）所有。该成果来源于该单位承担的国家973、863、国际科技合作、国家自然科学基金、工信部等10余项科研项目。成果指标如下：低合金钢水下焊条，最大水深30m，屈服强度420MPa，抗拉强度530MPa~650MPa。奥氏体不锈钢水下焊条，最大水深30m，屈服强度420MPa，抗拉强度500MPa~580MPa。低合金钢水下药芯焊丝，最大水深200m，屈服强度360MPa，抗拉强度500MPa。水下电氧切割，电极：最大水深60m，切割长度500mm（E40，20mm厚）；水下湿法焊接设备：水下焊接切割电源、送丝系统、焊炬、割炬、控制系统等。形成水下湿法焊接切割技术系列化成果。该成果分别在港珠澳大桥工程、胜利油田海上采油平台修复等领域得到实际应用。目前正致力于开展面向核电修复的水下焊接技术研究工作（图22、图23、图24和图25）。


图22  水下焊接作业    
     
图23 海上采油平台修复

图24  港珠澳大桥工程    

图25  沉船打捞扳正桩头
 
    航天器舱体结构变极性等离子弧穿孔立焊关键技术与应用：本成果为北京工业大学机械工程与应用电子学院所有。成果面向我国载人航天工程，主要根据长寿命、高可靠大型空间飞行器铝合金密封舱体结构高精度和高可靠制造需求，开发完成铝合金大型薄壁壳体焊接成套技术解决方案。在设备、工艺、应用上均取得实质性突破，形成授权国家发明专利14项、实用新型18项、软件著作权1项，获2015年国家科技进步二等奖，主要技术突破如下：（1）首次提出并设计自均流型双变压器逆变主电路和全负载软开关控制电路，提高电源容量并保证可靠性；（2）率先采用“电压+电流”脉冲联合稳弧技术和消除双弧技术，保证焊接电弧稳定性（图26）；（3）原创性建立表征穿孔熔池稳定性的“空心沙漏”模型，通过电流波形与离子气协同调制，拓宽变极性等离子弧在薄板铝合金焊接的适应性；（4）设计开发变极性等离子弧专用焊接机头，机器回路和人在回路结合，实现宏、微融合，满足变极性等离子弧立焊的高定位精度的工程需求；（5）提出并实现了铝合金大型薄壁壳体焊接成套技术优化方案，研制铝合金大型薄壁壳体变极性等离子弧焊接成套装备，保证封闭曲线焊缝全过程稳定穿孔焊接，显著减少焊接变形和焊接缺陷（图27）。变极性等离子弧自动化焊接系统在2009年成功用于“天宫一号”主体结构焊接，保证天宫一号、新型运载火箭等国家重大工程项目关键构件焊接制造顺利实施，为我国空间交会对接试验顺利实施做出贡献。
 

图26  ZFL-2500立式纵缝自动焊机       

图27 变极性等离子弧焊接系统
    
    高强钢三明治板激光焊接制造：本成果为上海交通大学所有。高强钢三明治板具有比刚度大、比强度高、吸能抗冲击等显著优势，在解决结构轻量化的同时，提高了结构的安全性。在国家自然科学基金重点项目（项目编号No.51035004））资助下，开展了高强钢三明治板激光焊接制造研究，建立新方法与新技术（图28）。测试表明：高强钢三明治板（BS960， L1200H60t5s100）同重量条件下，其刚度比实心板提高约50倍；并在甲板、隔舱、上层建筑、登陆桥等舰船结构中具有广阔应用前景，可极大降低舰船重量，节约舰船空间。研究成果发表论文42篇，申请专利11项。


图28  高强钢三明治板激光制造过程及力学试验
 
    机器人集成及系统装备研发：本成果为上海交通大学所有。通过对成套焊接技术装备的系统集成与二次开发，采用模块化设计，实现机械、电气到控制软件的自主创新和工程化应用。图29和图30分别显示了汽车零部件机器人柔性化点焊/弧焊生产线和汽车车身轻量化高效焊接工艺系统集成（FDS，SPR）。同时，研发的绝缘箱机器人自动填充生产线采用组合式物流控制，包括负压管道输送、分流配方管理、全封闭式填充和自动清粉等多项新技术，生产效率高，维修方便，无污染，如图31所示。生产线已通过法国GTT认证，并正式投入生产。


图29  汽车零部件机器人柔性化点焊/弧焊生产线系统集成

图30  汽车车身轻量化高效焊接工艺系统集成（FDS，SPR）

图31  LNG绝缘箱机器人生产线系统集成
 
    重型船艉桨舵液压工作车安装平台系统：本成果为上海交通大学所有。为满足国内船舶工业的制造吨位大、生产周期短、操作规范安全的需求，平台系统提高了中国船舶制造技术在国际上的竞争力，改变了国内船舶制造中桨舵安装设备长期依赖进口的现状。图32展示了所研发的重型船艉桨舵液压工作车安装平台系统。该系统已在沪东中华造船集团有限公司、浙江金海重工股份有限公司、大连船舶重工、青岛北海船舶重工、浙江欧华造船有限公司和山海关造船重工有限责任公司等多家大型船舶制造企业得到成功应用，完成了10余套平台系统的设计制造。该平台的使用，大大缩短船舶桨/舵的安装周期，真正体现了船舶桨/舵安装的高效性和安全性。


图32 重型船艉桨舵液压工作车安装平台系统

    汽车白车身激光焊接生产线：本成果为武汉法利莱切焊系统工程有限公司所有。生产线采用光纤激光器，配以相应的导光系统、机器人、工装夹具、车身输送线、控制系统等进行激光焊接技术开发，对轿车大型车身件（顶盖与侧围）可激光焊接，研究实用化的激光焊接关键技术、工艺、质量检验与控制措施，并将各加工制造系统有机集成，实现在线生产，满足生产要求。通过焊装夹具、顶盖夹具、龙门架及地板夹具的设计，焊接工位通过浮动工装再次定位顶盖Z向形面，可保证顶盖与车身焊缝位置和间隙。同时，降低焊接应力减少焊后变形，利用车身自身重量牢牢支撑在地板夹具上，保证Z轴定位准确。再用一个圆柱销和一个棱形销两点定位，保证X、Y轴的方向精度，以便于焊接线路的准确性。位于车尾处的龙门架则用于放置送丝机、焊丝预热系统及其冷却系统。两侧的龙门架内侧设计了四个定位压块，用于工装夹具定位，使夹具放置在车身上稳定定位。激光焊接可以实现两块钢板之间的冶金结合，减少搭接宽度，压缩车身结构件体积，减少车身重量，把传统点焊变成连续焊接，提升车身强度30%，降低热变形，极大提高车身结合精度。

    一种连续长焊缝移动送进搅拌摩擦焊技术：本成果为中国科学院沈阳自动化研究所持有。本成果是一种基于辊轮驱动原理的连续长焊缝移动送进搅拌摩擦焊技术。其移动送进工装主要包括基体、主动辊机构、从动辊机构、背部支撑机构和上侧压紧机构等（图33）。上侧压紧机构安装于主机头上，且包围搅拌头。焊接时与背部支撑机构共同对工件施加厚度方向的装卡限位；主动辊和从动辊沿焊接方向分布于搅拌头的前方和后方，二者靠近上侧压紧机构，对工件施加焊接方向的装卡限位并提供移动驱动力（图34）。焊接时，主机头带动搅拌头高速旋转，插入被焊工件。工装主动辊带动从动辊旋转，驱动工件沿焊接方向移动送进，与高速旋转的搅拌头发生相对运动，从而实现长焊缝连续移动送进搅拌摩擦焊接（图35）。工装结构简单紧凑，稳定可靠，占地空间小，制造成本低，工件装卡简单，极大提高焊接生产效率。原则上，采用这一工艺方法，可以实现任意长度长焊缝的低成本、高质量、高效率的连续搅拌摩擦焊接。


图33  移动送进工装结构      

图34  移动送进工装实物  

图35  平板长焊缝

    超高转速低载荷搅拌摩擦焊技术：本成果为中国科学院沈阳自动化研究所持有。随着我国制造业的发展，越来越多的现场焊接制造及就位维护维修都对FSW这一高质量的焊接技术提出迫切应用需求，从而要求焊接设备具有更小的体积和重量。要想研制出这样的小型化FSW设备，首要条件就是要从工艺角度降低焊接载荷，即研发出低载荷FSW工艺。超高转速FSW（焊具转速超过3000r/min）是减小被焊材料变形抗力、降低FSW载荷的有效手段。本成果基于FSW过程的材料流动机理，研发专用焊具，成功在5000r/min以上的超高转速下实现铝合金板材的高质量搅拌摩擦焊接，获得优质焊缝成形和优异的接头力学性能。拉伸测试结果显示，接头拉伸时断在焊缝外侧母材区，其拉伸性能达到与母材等强水平。载荷测量结果显示，超高转速条件下，焊接轴向压力和主轴扭矩可达1.2kN和5.7Nm，分别仅为常规FSW时测量结果的1/5和1/8，焊接载荷显著下降（图36）。


图36  8000r/min高转速下焊缝表面成形及接头拉断试样

    焊接智能化办公系统：本成果为南京聚英信息技术有限公司所有。是集焊接技术、人员测评、机构管理为一体的专业办公软件。可以针对不同行业的实际焊接生产要求和产品执行标准专门设计开发。系统采用专家系统、数据库和网路信息化技术，建立了底层健全的数据流、知识库、模型库，可以根据企业需求量身定做，各个系统之间可以灵活组合，实现企业焊接智能化办公。该系统包括：焊接工艺评定系统，焊工技能评定系统，焊工考试题库及管理系统，焊接智能化办公系统，焊接基础数据库系统，焊接知识获取与管理系统，焊接工艺自动设计系统，焊接材料及工时定额系统。本成果历经5年开发，量身定制智能化焊接办公系统，具有独立自主的知识产权，不仅可以完善焊接数据和知识共享平台、促进焊接数据积累和知识传承，且可推进企业焊接数字化发展进程。系统已在航空、航天、造船、石油化工、重型机械、工程机械及钢结构等行业成功应用。

    焊接数字化系统：本成果为南京航空航天大学所有。本成果采用有限元技术研究焊接热过程、应力应变及凝固裂纹预测方法；利用人工神经元网络、Monte Carlo、元胞自动机、相场法等对焊接接头力学性能及组织进行多尺度模拟和预测。利用长期积累的焊接数据、知识和模型，为航空、航天、锅炉、机电、油田建设、工程机械、船舶制造等各个领域设计专用数据库和专家系统，为焊接企业提供各种复杂焊接结构缺陷、应力和变形模拟分析。该系统功能包括：焊接基础数据库共享平台，焊接专家系统，焊接热过程、应力、应变、变形模拟和预测，焊接接头力学性能预测，焊接组织模拟与预测，焊接模拟软件二次开发和设计，焊接过程监测和管理，焊接工程专用软件设计。课题组先后承担多项国家自然基金项目。实现熔池凝固组织形貌、晶粒生长和焊缝固态相变组织模拟和预测，建立钢材和钛合金焊接组织模拟平台，缩短组织模拟与实际应用距离。如图37为焊缝及热影响区晶粒生长蒙特卡罗模拟。图38为焊接熔池枝晶生长元胞自动机模拟。课题组针对不同行业需求，结合不同标准进行焊接工程专用软件设计，包括焊接数据库系统，焊接专家系统，焊接CAPP系统，焊接工艺评定系统，焊工档案和资质管理系统，焊工培训和焊工考试系统等。
 

图37  焊缝及热影响区晶粒生长模拟   

图38  焊接熔池枝晶生长元胞自动机模拟
 
3.3切割设备

    大尺寸钣金件高功率激光高效高质复杂廓形切割技术与系列装备：本成果为大族激光科技产业集团股份有限公司所有。该系列装备采用双驱高速高精度同步运行和Z轴配重滑枕技术，解决了大尺寸三维钣金件高速切割加工难题。实现了双驱动高速高精度同步稳定运行和智能连线控制。配套料库和上下料装置结合生成管理软件，提高了自动化程度和生产效率。研制了高速大行程回转夹头、组合匹配自动上下料装置、管材辅助支撑装置和切管软件，解决了异型管复杂截面的柔性切割难题，提高了切割质量和效率。研制的高架龙门式大幅面高精度三维五轴联动光纤切割床、多机联动自动化光纤激光切割生产线、自动化光纤激光切管机和高速高功率光纤激光切割机，初步建立了二维和三维切割工艺数据库，解决了复杂廓形厚板高质量切割及薄板切割技术难题。

    大尺寸钣金件高功率激光切割、焊接基础部件：本成果为大族激光科技产业集团股份有限公司所有。其采用水、气、光密封无限旋转技术，抗电磁干扰的多路电信号无限旋转技术，解决了高速高精度无限旋转技术难题。研发了高功率激光焊接等离子体和金属蒸气强光干扰技术，解决了高功率激光焊接在线视觉监测和高速焊缝跟踪遇到的强光干扰问题，满足高功率激光焊接稳定性的要求。通过高通光、高效热管理、高均匀稳定气流分布、高密封性技术，解决了高功率激光加工头稳定性难题，成功开发了高功率激光加工头。研制的首台高功率高精度三维五轴联动激光加工头，首套高功率焊接在线集成视觉监测，实时焊缝跟踪修正系统，形成以三维五轴联动激光切割机床和激光焊接系统组成的激光切割焊接设备。实现了产业化应用。
 
    数控钻铣、等离子坡口切割复合机：本成果为江苏博大数控成套设备有限公司所有。BODA数控钻铣等离子坡口切割复合机如图39所示，加工样件如图40所示。该设备广泛应用于电力、桥梁、汽车等行业中厚板带孔零件的加工，设备集冷、热加工为一体，可根据需要选配部件实现多重功能：钻孔、攻丝、划线、等离子/火焰切割、轮廓切割、坡口切割等，一次装夹即可完成钻孔、铣面、切割等多道工序，实现跨平台多功能集成，减少辅助工序时间，降低劳动强度，提高产品精度和生产效率。该设备为有带孔零件加工的企业需要定制，实现多工序一体化，将切割工艺与生产流程中的其他工序有机结合，提高生产效率，减少生产工序，有效降低人工成本。


图39  数控钻铣等离子坡口切割机      

图40  采用钻切复合机加工的样件
 
    复合式数控相贯线切管机：本成果为江苏博大数控成套设备有限公司所有。BODA复合式数控相贯线切管机如图41所示。一些典型的应用对象如图42所示。BODA复合式数控相贯线切割机是新型数控管相贯线切管机，主要用于圆管、方管、矩形管、异型管的切割加工。通过数控系统控制，可在管上切割任意形状的曲线。配备火焰、等离子，可以方便切割碳钢管、不锈管及铝管。该设备创新采用双卡盘结构，搭载在固定机架上异步夹紧、同步驱动；数控系统七轴联动，带有外部遥控工作站；功能强大，操作方便；切割程序采用3D软件建模，整机界面友好，功能齐备，所见即所得。

  
图41  复合式数控相贯线切管机       
         

图42 典型应用对象
 
    小型数控切割机（ZNC型）：该成果为上海正特焊接器材制造有限公司所有。是综合大型龙门式切割机的切割精度和半自动切割小车、仿形切割机小巧灵活优点而发展的新型悬臂结构式智能化钢板切割设备。本成果已先后突破横向切割1.5米、2.1米，现已达到2.3米；纵向切割可无限延长的最大有效切割面积。ZNC系列小型数控切割机采用专业数控机控制，通过数字控制系统编程对复杂二维图形零件进行直接切割，并能精准控制执行电机获得很高的切割精度。也可将CAD图形通过USB接口输入后直接作业，并能实现智能化套料切割，取代人工放样画线，大幅提高生产效率和原材料利用率。ZNC系列小型数控切割机可快速拆分和组合导轨底座、横臂、切割车三大部件，仅依靠人力或轻便简单移运设备实现快速搬运。切割时设备不用打地基，也不用采取其他固定辅助措施。可直接放在地上，也可放于切割台上，或直接放在被切割钢板上直接切割，不受固定作业场地限制。可直接使用切割气体火焰切割，或配上等离子切割设备进行等离子切割，以实现碳钢板、不锈钢板、铜铝等有色金属不同板材进行切割零件和下料。

4  结束语

    焊接专利及科技成果无疑是我国焊接自主创新技术的晴雨表，掌握高端焊接技术核心知识产权是我国由焊接产业大国向焊接产业强国迈进的关键必要条件。作为焊接企业、研发机构及焊接科技人员，这是不可推卸的历史使命。《中国制造2025》为科研人员指出我国未来自主创新方向，《“十三五”国家科技创新规划》制定了未来5年的奋斗目标。我国正处在向创新型国家转型的关键时期。

    中国焊接协会将以展示区的成功举办为契机，总结经验与不足，努力为行业和焊接企业提供高质量的焊接专利与科技鉴定展示成果，细化展板设计和提高《展示区科技成果汇编》质量，提高服务水平，给企业、大学、研究院等广大焊接科技人员、专利成果的自由研发者提供一个展示焊接专利和推广科技成果的舞台。为我国焊接产业的转型升级做出有益的贡献。

    焊接专利和科技成果展示区得到成果发布企业，焊接行业各界人士和中国机械工程学会及北京•埃森展组委会的大力支持，在此表示由衷感谢！