大概阅读了几篇有王教授署名的论文，有了个轮廓型的了解

西工大的黄卫东教授已经能做到四五米尺寸的主承力件了。

npusinictide 发表于 2012-11-15 23:59
西工大的黄卫东教授已经能做到四五米尺寸的主承力件了。
C919飞机激光成形缘条试刀件顺利完成


发布时间：2012-05-08  阅读次数：288  


    西安铂力特激光成形技术有限公司自2012年初一次性试制成功C919客机缘条激光成形工艺件以来，公司全体员工再接再厉、敢于奉献，自2012年4月5日起，连续奋战24天，于2012年4月28日顺利完成缘条试刀件的制造。零件毛坯长度为2986mm、重量为230kg，为整体一次制造。

    该零件的成功制造，标志着西安铂力特激光成形技术有限公司已具有研制大型钛合金激光成形件的能力，同时也标志着工程中心应用大功率LSF-V型激光立体成形设备研制大型钛合金激光成形件迈入工程化稳定应用阶段。（资产经营公司 徐莹

npusinictide 发表于 2012-11-15 23:59
西工大的黄卫东教授已经能做到四五米尺寸的主承力件了。

应用呢？商飞离飞还早着呢。

王华明的主承力件已经满天飞了。。。

接下来看看整体涡轮盘，黄卫东组也做涡轮盘吧。

http://lt.cjdby.net/thread-1429751-1-1.html

他兴致勃勃地登上激光制造工程中心6米高的激光立体成形装备，一边仔细观察大飞机钛合金零件的激光立体成形过程
成都飞机公司、西安航空发动机公司和某飞机修理厂都已购买了西工大为他们的重要产品专门研制的激光修复设备。其中有的设备可以修复数米大的飞机零件。
  于是，学校迅速启动了有效的工程化研究和产业化转化的机制，提供了一块2500平方米的场地建立了西工大激光制造工程技术中心，以技术入股，引入民间资本建立了铂力特激光技术有限公司，为工程化研究的效率和质量提供了机制上的保证。过去，凝固技术国家重点实验室的激光成形设备可成形的最大零件是1.2米，而中国商飞要求制造的最大钛合金结构件接近3米，设备的尺寸和激光器功率都必须大大扩展。凝固技术国家重点实验室激光成形研发团队，以只争朝夕的精神，在一片废墟似的场地建设现代化的工程研究中心，同步进行新的大型设备的安装调试，只用了3个月的时间。

去年6米的激光成型室已建成，确实可以做四五米尺寸了，但能做到与做得出，做得好，做次承力件，做主承力件，做复杂主承力件，是否已试用，是否已推广使用还有一段路要走

npusinictide 发表于 2012-11-15 23:59
西工大的黄卫东教授已经能做到四五米尺寸的主承力件了。

http://lt.cjdby.net/thread-1429751-1-1.html

他兴致勃勃地登上激光制造工程中心6米高的激光立体成形装备，一边仔细观察大飞机钛合金零件的激光立体成形过程
成都飞机公司、西安航空发动机公司和某飞机修理厂都已购买了西工大为他们的重要产品专门研制的激光修复设备。其中有的设备可以修复数米大的飞机零件。
  于是，学校迅速启动了有效的工程化研究和产业化转化的机制，提供了一块2500平方米的场地建立了西工大激光制造工程技术中心，以技术入股，引入民间资本建立了铂力特激光技术有限公司，为工程化研究的效率和质量提供了机制上的保证。过去，凝固技术国家重点实验室的激光成形设备可成形的最大零件是1.2米，而中国商飞要求制造的最大钛合金结构件接近3米，设备的尺寸和激光器功率都必须大大扩展。凝固技术国家重点实验室激光成形研发团队，以只争朝夕的精神，在一片废墟似的场地建设现代化的工程研究中心，同步进行新的大型设备的安装调试，只用了3个月的时间。

去年6米的激光成型室已建成，确实可以做四五米尺寸了，但能做到与做得出，做得好，做次承力件，做主承力件，做复杂主承力件，是否已试用，是否已推广使用还有一段路要走

LZ注册个号就为发这个主题帖。  打算抛砖引玉了啊

slnsln1982 发表于 2012-11-16 00:52
应用呢？商飞离飞还早着呢。

王华明的主承力件已经满天飞了。。。
当时激光成型有三家，北航，西工大，有色金属研究总院，现在就有色金属总院没有声音了，失败了？

hswz 发表于 2012-11-16 01:12
当时激光成型有三家，北航，西工大，有色金属研究总院，现在就有色金属总院没有声音了，失败了？
激光成形技术讲究的是“产学研”，研究院也有它的核心技术吧。

请问下这个技术能不能用来修复断裂之类的损伤？

应用呢？商飞离飞还早着呢。   王华明的主承力件已经满天飞了。。。
凝固技术国家重点实验室的水平你了解一下就知道了，看看国内金属凝固铸造方面的大佬都是哪里出来的。我参观过，你不信就算了。

如果是张定华，那是老技术了，现在的研究重点是涡轮盘和叶片一起激光制造整体成型，而不是先做涡轮盘再焊接上叶片。

npusinictide 发表于 2012-11-16 09:01
凝固技术国家重点实验室的水平你了解一下就知道了，看看国内金属凝固铸造方面的大佬都是哪里出来的。我参 ...

如果是张定华，那是老技术了，现在的研究重点是涡轮盘和叶片一起激光制造整体成型，而不是先做涡轮盘再焊接上叶片。

应用呢？商飞离飞还早着呢。

王华明的主承力件已经满天飞了。。。

我很好奇这种技术能否在保证质量的前提下小批量生产，产品的同一性如何？

请问下这个技术能不能用来修复断裂之类的损伤？
应该可以，看五楼。

RAF 发表于 2012-11-16 09:49
我很好奇这种技术能否在保证质量的前提下小批量生产，产品的同一性如何？
你只是钛合金主承力结构件还是指整体成型涡轮盘？

如果是钛合金主承力结构件，现在早就满天飞了。整体涡轮盘的应用进展就不清楚了。

slnsln1982 发表于 2012-11-16 09:56
你只是钛合金主承力结构件还是指整体成型涡轮盘？

如果是钛合金主承力结构件，现在早就满天飞了。整体 ...
钛合金主承力结构件，现在满天飞？:o
http://stock.stockstar.com/JI2010101300000052.shtml

...
其中:几个重点型号飞机中涉及的主要零件包括起落架三大构件(共18件/架,总重量2640公斤)、机身主起对接框(共8件/架,总重量1000公斤)、主承力加强框(4-6件/架,总重量520-780公斤)、起落架对接框(1件/架,总重量100公斤)等;所有零件单架合计总重量约为4700公斤。

按上述机型的研制进度,预计2012年后可以进入小批量生产,并陆续批量生产。以某机型为例,2012年后预计每年有3-5架次生产批量,2014年后开始稳定有每年10架次生产批量(其他机型与此类似)。
...

西工大主要是激光修复和激光成型设备的国产化替代制造，用于飞机主承力件的应用没有报道

========

信息
English
　项目名称： 激光立体成形、修复与再制造建设项目
　项目类型： 新项目 行业分类： 未另列明的机械和设备的制造  
　所属地区： 西安市阎良区  建设地点：   
　是否立项： 否
　立项审批单位：   审批日期： 　

　项目描述：  

㈠项目建设规模及产品大纲
本项目计划用两年时间完成先进激光制造技术工程中心和激光加工中心的建设。从第三年开始可以实现盈利。
2011年计划修复各种零件820件，制造各种凸模、零件510件，销售激光成套设备1套，实现销售收入2000万元，利润1000万元。
2012年计划修复各种零件2460件，制造各种凸模、零件1530件，销售激光成套设备3套，实现销售收入4000万元，利润2000万元。
2013项目达产，计划修复各种零件3240件，制造各种凸模、零件2080件，销售激光成套设备4套，实现销售收入8000万元，利润4000万元。
㈡工艺技术方案
激光立体成形技术既可以用于承受强大力学载荷的三维实体金属零件的快速制造，也可应用于零件上具有较复杂形状、一定深度制造缺陷、误加工损伤或服役损伤的修复和再制造。并且，无论是激光立体成形还是修复、再制造的零件，其力学性能都同锻件性能相当。这项技术特别适合于大型复杂承力金属结构件整体化、轻量化、高性能、低成本快速精密成形和高性能复杂模具的快速制造，同时，成形件可维修性好，可实现金属结构件制造和服役过程全寿命服务。
㈢项目建设方案
本项目拟在激光加工成套设备制造技术，移动式激光修复技术及设备，模具凸模加工激光成套设备，各种金属结构件激光修复及再制造技术，激光加工用材料设计方面开展工艺技术推介与合作，主要的内容是：
⒈发展激光成形修复与再制造关键技术：针对市场需要，根据零件类型，发展常用铝合金、钛合金、高温合金、钢、特殊用材料的激光成形修复工艺，形成系列粉末材料体系、工艺数据库、丝材或粉末材料送进装置（专利产品）、软件系统等知识产权，建立相关工艺和技术标准，形成完整的激光成形修复与再制造关键技术。
⒉针对不同类型的构件特点，结合精密激光加工技术，发展高性能复杂金属构件的工程化激光复合成形、修复与再制造关键技术，建立相关工艺和技术标准，改进、完善激光立体成形、修复与再制造装备硬件及软件系统，提升激光立体成形、修复与再制造装备集成与制造水平，具备向相关需求单位提供激光立体成形、修复与再制造装备及完整技术解决方案的能力。
⒊形成具有世界先进水平的激光成形修复与再制造装备集成与制造能力：重点发展并形成三类装备制造能力，一类是针对大型先进装备的移动式激光成形与修复装备，另一类是兼顾修复和实体零件成形研究的小型激光成形与修复设备，以当前最先进的光纤激光器为光源，以电控平移台为运动系统，小体积手套箱为保护气氛，使设备具有结构紧凑、易维护、操作简单等特点，能够满足科研院所、高校、修复厂对产品研制中需要反复修改金属零件的快速成形，以及误加工损伤或服役损伤零件的快速修复，最后一类是设计发展用于模具凸模制造的激光加工成套设备。
⒋建立应用于小批量生产、产品研制的激光立体成形、修复与再制造生产线，面向客户提供技术服务。
⒌针对大型特种精密轧辊，轴流式压缩机等大型设备关键部件以及飞机的着陆部件和装甲等武器装备关键零件的修复和再制造，基于这些部件所采用的材料特点，对代表性材料H13、2Cr13和38CrSi钢的激光铸造和再制造开展技术服务。

在前期研究应用的工作基础上，兼顾高精度、高性能、高柔性与快速反应的要求，成果主要应用于航空、航天、化工、钢铁、交通、机械、能源、汽车等装备的关键金属零部件的快速制造和修复再制造。下面以可能的应用为例进行说明：
⒈大型特种精密轧辊的激光修复再制造技术
⑴大型支撑辊的激光修复再制造技术应用
大型支承辊由于制造难度大、周期长、价格昂贵，已经成为各家冷、热板带材轧制企业的最重要战略资源。所以支承辊一旦剥落失效，损失非常巨大。因此对大型支承辊进行激光修复将对企业产生较大的经济效益，且节约社会资源。
另外，耐磨性和抗断裂性是支承辊的两项重要指标，对于整锻轧辊来说，同时解决耐磨性和抗断裂性能力问题是很困难的，因为两者是矛盾的，要具备较高的耐磨性，就必须采用含碳量较高的中、高合金钢制造，这种钢韧性差、易断裂；要改善钢的韧性，必须采用低碳钢或低碳合金钢，这将有损耐磨性。为解决这一矛盾，国外一些厂家就制造成双金属的复合铸钢支承辊。但是对锻钢支承辊表面进行激光再制造技术，使表面的组织具有高的耐磨性，将是另一种更为有效的方法，因此也会带来巨大的经济效益。
⑵冷轧辊的激光修复再制造技术应用
冷轧辊在制造过程中工序有几百道，全部为人工操作，难免会产生一些差错和缺陷，导致轧辊局部尺寸超差，有的甚至影响到用户使用。轧辊报废将给企业带来巨大的经济损失，因此激光修复技术的应用将给企业节省很大的经济成本。同时此技术还可以应用到支承辊、芯棒等其他产品
⑶芯棒的激光修复再制造技术应用
限动芯棒是高精度和高效率无缝钢管连轧管机组生产过程最关键的工模具之一，是一种高附加值的大宗消耗备件。目前，世界上仅有法国Aubert&Duval公司、意大利COGNE公司、德国DEW公司等少数的几家公司有能力生产该类限动芯棒。该产品长度达到十几米甚至几十米，制造难度高，热处理变形问题是一大控制难点。因此考虑用激光修复或再制造技术将是一个新的开发途径。
市场需求：到目前为止，国内限动芯棒连轧管机组已投产的有12套，限动芯棒总需求量在10000吨左右。在建或待建的有3套，预计到2010年限动芯棒总需求量将达到12000吨。国外的限动芯棒连轧技术发展要比我国早的多，1978年世界上第一套限动芯棒连轧管机在意大利达尔明钢管厂建成投产。相继建成投产或在建的有二十多套，主要分布在意大利、日本、美国、俄罗斯、印度等国家。预计到2010年国外限动芯棒总需求量在15000吨左右。
预期经济效益：大型支承辊的修复每年可以产生3500～5000万元的经济效益；冷轧辊相关的激光修复每年可以产生1000～1500万元的经济效益；芯棒的激光修复每年可以产生3500～4000万元的经济效益；即总体经济效益每年超过1.2亿元。
可以形成激光成形修复的示范基地、中试线、试验平台等；建立激光修复的生产线，服务支承辊、工作辊、中间辊、芯棒等产品；同时可以面向社会服务，针对其他产品的激光修复工作。此项目的社会预期产业规模超过100亿元。
⒉轴流式压缩机和高炉尾气能量回收透平机叶片激光修复再制造
⑴高炉尾气能量回收透平机（TRT）是一种能量回收发电设备，如果叶片在非正常周期内损坏，对工厂造成两方面的损失，第一是高炉煤气经减压阀组排放造成后续处理成本，第二是能量回收发电量减少所造成的损失。对于一个2000立方米中型高炉来说每天发电量为10000KW，如果TRT发生故障，每天的损失约为 10000×0.5元/度×24＝12万元。一台TRT如果是纯粹的叶片断裂或磨损，从叶片原材料的采购到加工安装一般需要3个月左右，总计经济损失达1000万元左右。
⑵轴流压缩机主要是为炼钢高炉送风的设备。对于一个2000立方米中型高炉来说，所选用的机型为AV71-15，该类机组所需要的叶片数量为900片左右，一般情况下生产周期为8-9个月。如果发生叶片的非正常失效对于钢厂来说每天因钢产量的减少所造成的损失大约在100万元左右。
⑶对于其他零部件如主轴因磨损、划伤等原因需要对其进行修复，没有适当的修复技术将导致巨大的经济损失。
市场需求：目前国内在线运行高炉尾气能量回收透平机360台套左右，陕鼓占有其中的80%左右。对于高炉尾气能量回收透平机的叶片在一般情况下设计寿命为3-5年，根据用户选用矿石及除尘情况有所不同。叶片最短的失效时间有可能不到一年，主要表现为叶片表面坑状腐蚀或叶身部位的磨损。对于轴流式压缩机情况能好一些，但腐蚀和磨损情况也常有发生，一般采用的方法就是直接换新叶片或转子。国内风机同行业也尚未有对旧叶轮叶片修复的较为完整方案，大多都采用换新的方法。
预期经济效益：总体经济效益每年超过5000万元。
⒊对于航空航天领域大型复杂承力金属结构件的激光立体成形制造，保守估计，这一制造领域的国内市场规模可在初期20亿元/年左右，在10-15年内快速增长到不低于100亿元人民币，而国际市场规模可达50亿美元以上。
目前航空维修产业已成为民航业中的一个新的利润增长点，全世界每年的航空维修和再制造产值都在300亿美元左右，而目前中国民航每年用于飞机维修的费用超过20亿美元。以2002年中国航空维修市场为例，容量为88亿元，其中发动机、机体维修容量已达3.6亿元和13.2亿元。这些数据没有包括航空航天生产企业由于当前技术能力不够而没有进行修复所报废的大量可修复零件的潜在市场。若同时考虑零件加工过程损伤维修和高性能模具的维修和再制造市场，目前的激光成形修复和再制造市场规模保守估计不低于150亿元人民币。随着技术成熟度的变化，并可望在10～15年内快速增长到不低于300亿元人民币。有资料表明，美国2002年再制造产业的年产值为GDP的0.4%。我国2020年GDP预计达到4万亿美元，如果以美国2002年再制造的水平作为我国2020年目标，则再制造产业年产值将达到160亿美元。
通过该项目的产业化应用，成果可直接应用于先进大型装备的制造中，还可推广应用到未来先进军机、大飞机的研制。对于其它领域的零件设计制造，也可推广应用本项目的相关成果。

本建设项目将以西北工业大学凝固技术国家重点实验室为技术依托。作为西北工业大学唯一的国家重点实验室，凝固技术国家重点实验室是在本校铸造专业基础上成立的，实验室现有研究人员50余人，包括中国科学院和工程院两院院士周尧和教授、工程院院士傅恒志教授和张立同教授3位院士，杰出青年基金获得者4人，长江计划特聘教授3人，具有高级职称和博士学位人员占总人数的90%以上。实验室技术力量雄厚，拥有长期的技术积淀和深厚的理论基础支持。
西北工业大学凝固技术国家重点实验室自1995年开始独立探索激光立体成形技术原理，1997年获得航空科学基金重点项目支持，这也是中国首个得到国家资助的激光立体成形项目。在随后的十几年来实验室承担国家级、省部级科研项目总经费达2800余万元，在激光制造技术领域一直处于领先水平，获得2008年陕西省科学技术发明一等奖，出版“十五”国防重点专著《激光立体成形》，这是本领域国内首部专著，授权国家发明专利4项，国防发明专利1项，国家实用新型专利1项，形成了完整的激光立体成形制造工艺与装备技术。
十年来凝固技术国家重点实验室发展了具有自主知识产权、技术指标先进、包含多项专利技术的系列激光立体成形与成形修复再制造工艺装备。2007年11月，在激光立体成形LSF-III型激光立体成形制造装备装备建设方面取得重大突破——中标为中国航天科工集团306所提供。该设备及工艺总合同额为585万元，同类设备进口价格为150万美元。该设备是第一套国产商用化激光立体成形装备，为激光立体成形技术的大规模工业化应用奠定了基础。目前正在和航天三院、航天二院、航天一院、中科院物理所、人民解放军5719厂、成飞公司等用户单位积极磋商激光立体成形装备制造，总经费额预期2000～3000万元。
经过十五年来的不断发展，西北工业大学凝固技术国家重点实验室在激光材料加工方面建立了雄厚的工程技术试验条件，目前科研科用房占据建筑面积为1745平方米，其中激光立体成形实验室360平方米，激光成形修复实验室160平方米，材料性能分析测试实验室1000平方米，软件研究室90平方米，科研人员办公室135平方米。建立了多套系列化激光立体成形与修复工艺装备，总价值1200万元，包括基于CO2气体激光源建立的系列激光立体成形装备LSF-I型、LSF-II型和LSF-III型设备，可成形零件的最大外廓尺寸为1200×1000×1000mm；基于YAG固体激光源建立的激光成形与修复工艺装备LSF-IV型和LFR-M1型设备。分析测试设备总价值5100万元，包括X射线衍射仪、电子探针微区分析仪、扫描电镜、热物理性能测试系统等大型分析测试设备。

npusinictide 发表于 2012-11-16 09:01
凝固技术国家重点实验室的水平你了解一下就知道了，看看国内金属凝固铸造方面的大佬都是哪里出来的。我参 ...

西工大主要是激光修复和激光成型设备的国产化替代制造，用于飞机主承力件的应用没有报道

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信息
English
　项目名称： 激光立体成形、修复与再制造建设项目
　项目类型： 新项目 行业分类： 未另列明的机械和设备的制造  
　所属地区： 西安市阎良区  建设地点：   
　是否立项： 否
　立项审批单位：   审批日期： 　

　项目描述：  

㈠项目建设规模及产品大纲
本项目计划用两年时间完成先进激光制造技术工程中心和激光加工中心的建设。从第三年开始可以实现盈利。
2011年计划修复各种零件820件，制造各种凸模、零件510件，销售激光成套设备1套，实现销售收入2000万元，利润1000万元。
2012年计划修复各种零件2460件，制造各种凸模、零件1530件，销售激光成套设备3套，实现销售收入4000万元，利润2000万元。
2013项目达产，计划修复各种零件3240件，制造各种凸模、零件2080件，销售激光成套设备4套，实现销售收入8000万元，利润4000万元。
㈡工艺技术方案
激光立体成形技术既可以用于承受强大力学载荷的三维实体金属零件的快速制造，也可应用于零件上具有较复杂形状、一定深度制造缺陷、误加工损伤或服役损伤的修复和再制造。并且，无论是激光立体成形还是修复、再制造的零件，其力学性能都同锻件性能相当。这项技术特别适合于大型复杂承力金属结构件整体化、轻量化、高性能、低成本快速精密成形和高性能复杂模具的快速制造，同时，成形件可维修性好，可实现金属结构件制造和服役过程全寿命服务。
㈢项目建设方案
本项目拟在激光加工成套设备制造技术，移动式激光修复技术及设备，模具凸模加工激光成套设备，各种金属结构件激光修复及再制造技术，激光加工用材料设计方面开展工艺技术推介与合作，主要的内容是：
⒈发展激光成形修复与再制造关键技术：针对市场需要，根据零件类型，发展常用铝合金、钛合金、高温合金、钢、特殊用材料的激光成形修复工艺，形成系列粉末材料体系、工艺数据库、丝材或粉末材料送进装置（专利产品）、软件系统等知识产权，建立相关工艺和技术标准，形成完整的激光成形修复与再制造关键技术。
⒉针对不同类型的构件特点，结合精密激光加工技术，发展高性能复杂金属构件的工程化激光复合成形、修复与再制造关键技术，建立相关工艺和技术标准，改进、完善激光立体成形、修复与再制造装备硬件及软件系统，提升激光立体成形、修复与再制造装备集成与制造水平，具备向相关需求单位提供激光立体成形、修复与再制造装备及完整技术解决方案的能力。
⒊形成具有世界先进水平的激光成形修复与再制造装备集成与制造能力：重点发展并形成三类装备制造能力，一类是针对大型先进装备的移动式激光成形与修复装备，另一类是兼顾修复和实体零件成形研究的小型激光成形与修复设备，以当前最先进的光纤激光器为光源，以电控平移台为运动系统，小体积手套箱为保护气氛，使设备具有结构紧凑、易维护、操作简单等特点，能够满足科研院所、高校、修复厂对产品研制中需要反复修改金属零件的快速成形，以及误加工损伤或服役损伤零件的快速修复，最后一类是设计发展用于模具凸模制造的激光加工成套设备。
⒋建立应用于小批量生产、产品研制的激光立体成形、修复与再制造生产线，面向客户提供技术服务。
⒌针对大型特种精密轧辊，轴流式压缩机等大型设备关键部件以及飞机的着陆部件和装甲等武器装备关键零件的修复和再制造，基于这些部件所采用的材料特点，对代表性材料H13、2Cr13和38CrSi钢的激光铸造和再制造开展技术服务。

在前期研究应用的工作基础上，兼顾高精度、高性能、高柔性与快速反应的要求，成果主要应用于航空、航天、化工、钢铁、交通、机械、能源、汽车等装备的关键金属零部件的快速制造和修复再制造。下面以可能的应用为例进行说明：
⒈大型特种精密轧辊的激光修复再制造技术
⑴大型支撑辊的激光修复再制造技术应用
大型支承辊由于制造难度大、周期长、价格昂贵，已经成为各家冷、热板带材轧制企业的最重要战略资源。所以支承辊一旦剥落失效，损失非常巨大。因此对大型支承辊进行激光修复将对企业产生较大的经济效益，且节约社会资源。
另外，耐磨性和抗断裂性是支承辊的两项重要指标，对于整锻轧辊来说，同时解决耐磨性和抗断裂性能力问题是很困难的，因为两者是矛盾的，要具备较高的耐磨性，就必须采用含碳量较高的中、高合金钢制造，这种钢韧性差、易断裂；要改善钢的韧性，必须采用低碳钢或低碳合金钢，这将有损耐磨性。为解决这一矛盾，国外一些厂家就制造成双金属的复合铸钢支承辊。但是对锻钢支承辊表面进行激光再制造技术，使表面的组织具有高的耐磨性，将是另一种更为有效的方法，因此也会带来巨大的经济效益。
⑵冷轧辊的激光修复再制造技术应用
冷轧辊在制造过程中工序有几百道，全部为人工操作，难免会产生一些差错和缺陷，导致轧辊局部尺寸超差，有的甚至影响到用户使用。轧辊报废将给企业带来巨大的经济损失，因此激光修复技术的应用将给企业节省很大的经济成本。同时此技术还可以应用到支承辊、芯棒等其他产品
⑶芯棒的激光修复再制造技术应用
限动芯棒是高精度和高效率无缝钢管连轧管机组生产过程最关键的工模具之一，是一种高附加值的大宗消耗备件。目前，世界上仅有法国Aubert&Duval公司、意大利COGNE公司、德国DEW公司等少数的几家公司有能力生产该类限动芯棒。该产品长度达到十几米甚至几十米，制造难度高，热处理变形问题是一大控制难点。因此考虑用激光修复或再制造技术将是一个新的开发途径。
市场需求：到目前为止，国内限动芯棒连轧管机组已投产的有12套，限动芯棒总需求量在10000吨左右。在建或待建的有3套，预计到2010年限动芯棒总需求量将达到12000吨。国外的限动芯棒连轧技术发展要比我国早的多，1978年世界上第一套限动芯棒连轧管机在意大利达尔明钢管厂建成投产。相继建成投产或在建的有二十多套，主要分布在意大利、日本、美国、俄罗斯、印度等国家。预计到2010年国外限动芯棒总需求量在15000吨左右。
预期经济效益：大型支承辊的修复每年可以产生3500～5000万元的经济效益；冷轧辊相关的激光修复每年可以产生1000～1500万元的经济效益；芯棒的激光修复每年可以产生3500～4000万元的经济效益；即总体经济效益每年超过1.2亿元。
可以形成激光成形修复的示范基地、中试线、试验平台等；建立激光修复的生产线，服务支承辊、工作辊、中间辊、芯棒等产品；同时可以面向社会服务，针对其他产品的激光修复工作。此项目的社会预期产业规模超过100亿元。
⒉轴流式压缩机和高炉尾气能量回收透平机叶片激光修复再制造
⑴高炉尾气能量回收透平机（TRT）是一种能量回收发电设备，如果叶片在非正常周期内损坏，对工厂造成两方面的损失，第一是高炉煤气经减压阀组排放造成后续处理成本，第二是能量回收发电量减少所造成的损失。对于一个2000立方米中型高炉来说每天发电量为10000KW，如果TRT发生故障，每天的损失约为 10000×0.5元/度×24＝12万元。一台TRT如果是纯粹的叶片断裂或磨损，从叶片原材料的采购到加工安装一般需要3个月左右，总计经济损失达1000万元左右。
⑵轴流压缩机主要是为炼钢高炉送风的设备。对于一个2000立方米中型高炉来说，所选用的机型为AV71-15，该类机组所需要的叶片数量为900片左右，一般情况下生产周期为8-9个月。如果发生叶片的非正常失效对于钢厂来说每天因钢产量的减少所造成的损失大约在100万元左右。
⑶对于其他零部件如主轴因磨损、划伤等原因需要对其进行修复，没有适当的修复技术将导致巨大的经济损失。
市场需求：目前国内在线运行高炉尾气能量回收透平机360台套左右，陕鼓占有其中的80%左右。对于高炉尾气能量回收透平机的叶片在一般情况下设计寿命为3-5年，根据用户选用矿石及除尘情况有所不同。叶片最短的失效时间有可能不到一年，主要表现为叶片表面坑状腐蚀或叶身部位的磨损。对于轴流式压缩机情况能好一些，但腐蚀和磨损情况也常有发生，一般采用的方法就是直接换新叶片或转子。国内风机同行业也尚未有对旧叶轮叶片修复的较为完整方案，大多都采用换新的方法。
预期经济效益：总体经济效益每年超过5000万元。
⒊对于航空航天领域大型复杂承力金属结构件的激光立体成形制造，保守估计，这一制造领域的国内市场规模可在初期20亿元/年左右，在10-15年内快速增长到不低于100亿元人民币，而国际市场规模可达50亿美元以上。
目前航空维修产业已成为民航业中的一个新的利润增长点，全世界每年的航空维修和再制造产值都在300亿美元左右，而目前中国民航每年用于飞机维修的费用超过20亿美元。以2002年中国航空维修市场为例，容量为88亿元，其中发动机、机体维修容量已达3.6亿元和13.2亿元。这些数据没有包括航空航天生产企业由于当前技术能力不够而没有进行修复所报废的大量可修复零件的潜在市场。若同时考虑零件加工过程损伤维修和高性能模具的维修和再制造市场，目前的激光成形修复和再制造市场规模保守估计不低于150亿元人民币。随着技术成熟度的变化，并可望在10～15年内快速增长到不低于300亿元人民币。有资料表明，美国2002年再制造产业的年产值为GDP的0.4%。我国2020年GDP预计达到4万亿美元，如果以美国2002年再制造的水平作为我国2020年目标，则再制造产业年产值将达到160亿美元。
通过该项目的产业化应用，成果可直接应用于先进大型装备的制造中，还可推广应用到未来先进军机、大飞机的研制。对于其它领域的零件设计制造，也可推广应用本项目的相关成果。

本建设项目将以西北工业大学凝固技术国家重点实验室为技术依托。作为西北工业大学唯一的国家重点实验室，凝固技术国家重点实验室是在本校铸造专业基础上成立的，实验室现有研究人员50余人，包括中国科学院和工程院两院院士周尧和教授、工程院院士傅恒志教授和张立同教授3位院士，杰出青年基金获得者4人，长江计划特聘教授3人，具有高级职称和博士学位人员占总人数的90%以上。实验室技术力量雄厚，拥有长期的技术积淀和深厚的理论基础支持。
西北工业大学凝固技术国家重点实验室自1995年开始独立探索激光立体成形技术原理，1997年获得航空科学基金重点项目支持，这也是中国首个得到国家资助的激光立体成形项目。在随后的十几年来实验室承担国家级、省部级科研项目总经费达2800余万元，在激光制造技术领域一直处于领先水平，获得2008年陕西省科学技术发明一等奖，出版“十五”国防重点专著《激光立体成形》，这是本领域国内首部专著，授权国家发明专利4项，国防发明专利1项，国家实用新型专利1项，形成了完整的激光立体成形制造工艺与装备技术。
十年来凝固技术国家重点实验室发展了具有自主知识产权、技术指标先进、包含多项专利技术的系列激光立体成形与成形修复再制造工艺装备。2007年11月，在激光立体成形LSF-III型激光立体成形制造装备装备建设方面取得重大突破——中标为中国航天科工集团306所提供。该设备及工艺总合同额为585万元，同类设备进口价格为150万美元。该设备是第一套国产商用化激光立体成形装备，为激光立体成形技术的大规模工业化应用奠定了基础。目前正在和航天三院、航天二院、航天一院、中科院物理所、人民解放军5719厂、成飞公司等用户单位积极磋商激光立体成形装备制造，总经费额预期2000～3000万元。
经过十五年来的不断发展，西北工业大学凝固技术国家重点实验室在激光材料加工方面建立了雄厚的工程技术试验条件，目前科研科用房占据建筑面积为1745平方米，其中激光立体成形实验室360平方米，激光成形修复实验室160平方米，材料性能分析测试实验室1000平方米，软件研究室90平方米，科研人员办公室135平方米。建立了多套系列化激光立体成形与修复工艺装备，总价值1200万元，包括基于CO2气体激光源建立的系列激光立体成形装备LSF-I型、LSF-II型和LSF-III型设备，可成形零件的最大外廓尺寸为1200×1000×1000mm；基于YAG固体激光源建立的激光成形与修复工艺装备LSF-IV型和LFR-M1型设备。分析测试设备总价值5100万元，包括X射线衍射仪、电子探针微区分析仪、扫描电镜、热物理性能测试系统等大型分析测试设备。

shopping 发表于 2012-11-16 10:12
钛合金主承力结构件，现在满天飞？
http://stock.stockstar.com/JI2010101300000052.shtml
12。06年某飞机起落架的关键零部件，目前已经批生产，已经受2000多个起落。如果没有这个技术，这个飞机就出不来，可能要推两年。

沈飞的新机用的都是这个。。。

npusinictide 发表于 2012-11-16 09:01
凝固技术国家重点实验室的水平你了解一下就知道了，看看国内金属凝固铸造方面的大佬都是哪里出来的。我参 ...
6米X3米X3米应该是国内目前最大的激光成型室了，比北航的4米X3米X2米的要大，但是2011年才建好的，以前只有1200×1000×1000mm的激光成型室，想做大的主承力件也不可能吧

西工大的1200×1000×1000mm的激光成型室


真没看到主承力件




西工大的1200×1000×1000mm的激光成型室


真没看到主承力件

西工大2011年建成的6米激光成型室


制造的2.83 m机翼上缘条钛合金件 ，好像不是飞机主承力件吧，外形也比较简单


西工大的优势是自己能制造激光成型装备，这点比北航强，如果理论突破了，达到北航的激光成型件的力学水平，超过北航那是必然的
一个技术由概念的提出到发展为成形的技术，需要很长的时间。我们从1995年开展激光成形技术的基础研究，直到现在才进入工程化应用阶段，工业界的需求在最近几年才逐步强劲起来。在激光成形技术的前期科研过程中，因其具有先进性，获得很多项目资金资助，如：航空科学基金重点项目、自然科学基金、863项目、973项目、国防科工委的项目，及后来的部分企业的资金投入，累计投资已有5 000多万元，不过这只是黄校长所说的“1”的投入。经过近17年艰苦的研究历程，西工大建立了从科学基础、工艺技术、装备技术到初步工程化应用的完整激光成形技术体系，即将在我国重大工业技术领域展示其独特的技术价值。最近的一个标志性事件是西工大为满足大飞机技术需求建立了激光成形工程技术研究中心，面积达2 500平方米。2011年12月西工大自行研制的居于世界先进水平的激光成形装备调试完成；2012年1月完成首件C919飞机钛合金结构件——中央翼上缘条的激光成形，该件高2.83 m，成形效率和精度都很高。成立了激光立体成形工程研究中心，就可以开始黄校长所说的“10”的投入，虽然只是“10”的起步，但已经不是那个“1”的阶段了。也只有经过这个“10”的投入的阶段，才可能把激光成形发展成真正的工业化技术。

西工大2011年建成的6米激光成型室


制造的2.83 m机翼上缘条钛合金件 ，好像不是飞机主承力件吧，外形也比较简单


西工大的优势是自己能制造激光成型装备，这点比北航强，如果理论突破了，达到北航的激光成型件的力学水平，超过北航那是必然的
一个技术由概念的提出到发展为成形的技术，需要很长的时间。我们从1995年开展激光成形技术的基础研究，直到现在才进入工程化应用阶段，工业界的需求在最近几年才逐步强劲起来。在激光成形技术的前期科研过程中，因其具有先进性，获得很多项目资金资助，如：航空科学基金重点项目、自然科学基金、863项目、973项目、国防科工委的项目，及后来的部分企业的资金投入，累计投资已有5 000多万元，不过这只是黄校长所说的“1”的投入。经过近17年艰苦的研究历程，西工大建立了从科学基础、工艺技术、装备技术到初步工程化应用的完整激光成形技术体系，即将在我国重大工业技术领域展示其独特的技术价值。最近的一个标志性事件是西工大为满足大飞机技术需求建立了激光成形工程技术研究中心，面积达2 500平方米。2011年12月西工大自行研制的居于世界先进水平的激光成形装备调试完成；2012年1月完成首件C919飞机钛合金结构件——中央翼上缘条的激光成形，该件高2.83 m，成形效率和精度都很高。成立了激光立体成形工程研究中心，就可以开始黄校长所说的“10”的投入，虽然只是“10”的起步，但已经不是那个“1”的阶段了。也只有经过这个“10”的投入的阶段，才可能把激光成形发展成真正的工业化技术。

hswz 发表于 2012-11-16 10:12
西工大主要是激光修复和激光成型设备的国产化替代制造，用于飞机主承力件的应用没有报道

========
结合黄卫东组的新闻，他们的主承力结构件应该是今年刚搞定。

hswz 发表于 2012-11-16 10:38
西工大2011年建成的6米激光成型室
西工大的这个设备外形明显比北航的工业设计要好，北航的那个外观太简陋了。。。

不过最主要的还是技术本身。

国内都有竞争了。太好了。美帝2004年项目下马。。。

成飞公司等用户单位积极磋商激光立体成形装备制造，总经费额预期2000～3000万元

===西工大的设备成飞还没有用，说明两个问题：1，成飞的四代机估计没有激光成型主承力件，2，2012前航空口对西工大的激光成型件上机应用还是有一定疑虑的

http://lt.cjdby.net/thread-1429751-1-1.html

他兴致勃勃地登上激光制造工程中心6米高的激光立体成 ...
不是主承力，干什么费劲搞如此大部件

不是主承力，干什么费劲搞如此大部件
还没干出来呢,干出来用在天上飞的飞机上再来宣传吧

我有点奇怪,西安那里有那么多飞机:运七系列,运八系列,轰六系列,飞豹系列,即将首飞的运二十,西工大的激光成型宣传用这些不更好,却用一个起码四五年内都不会上天的C919,西飞的飞豹用的是北航激光成型的吧

lancer27 发表于 2012-11-16 11:24 不是主承力，干什么费劲搞如此大部件

我有点奇怪,西安那里有那么多飞机:运七系列,运八系列,轰六系列,飞豹系列,即将首飞的运二十,西工大的激光成型宣传用这些不更好,却用一个起码四五年内都不会上天的C919,西飞的飞豹用的是北航激光成型的吧

"西工大的优势是自己能制造激光成型装备，这点比北航强，如果理论突破了，达到北航的激光成型件的力学水平，超过北航那是必然的"
这句话看起来有点本末倒置的感觉，北航的成型设备也是自己搭的，但产品性能要好很多。

还有，个人觉得，不要讲谁超过谁这种话，毕竟瓜大的东西出来比北航晚，性能没北航棒，现在两边都成立了公司，一个是市政府、中航工业、学校鼎力支持，一个是依托实验室学校支持，两边带头人一个拿了国家奖发明一等奖，一个靠校友点打商飞，还比什么比。

市场那么大，现在哪家都没那吃独食的胃口，现在都能有饭吃，都能为国家出力这种情况不就挺好嘛

kosami 发表于 2012-11-16 12:28
"西工大的优势是自己能制造激光成型装备，这点比北航强，如果理论突破了，达到北航的激光成型件的力学水平 ...
嗯 王华明的国家技术发明一等奖可以公开说了，已经通过终评，明年一月份颁奖。

如果是张定华，那是老技术了，现在的研究重点是涡轮盘和叶片一起激光制造整体成型，而不是先做涡轮盘再 ...
先做叶片再焊上去我觉的还是有优势的，这样叶片可大批量生产……
而激光成形看起来边缘还是比较毛糙，肯定还是得上数控切销，打磨抛光的过程，可能有一定性能优势，但加工工时估计更久，不利大批产
激光成型最大优势应该是大型的难以锻造的部件

性能啊，整体上一个肯定比后来再焊接要可靠得多。再说了，中国的线性摩擦焊能达到西方的水准么，西方依靠传统工艺，发动机寿命七八千小时，中国的也就2000小时，不靠新工艺弥补，怎么办？

激光成型研究尚处于初级阶段，王华明研制了将近20年，不也发展到第5代了吗，05年的某次承力结构件需要5天成型，现在才需要几个小时，潜力还很大，要继续发掘。

gameboy999 发表于 2012-11-16 13:09
先做叶片再焊上去我觉的还是有优势的，这样叶片可大批量生产……
而激光成形看起来边缘还是比较毛糙，肯 ...

性能啊，整体上一个肯定比后来再焊接要可靠得多。再说了，中国的线性摩擦焊能达到西方的水准么，西方依靠传统工艺，发动机寿命七八千小时，中国的也就2000小时，不靠新工艺弥补，怎么办？

激光成型研究尚处于初级阶段，王华明研制了将近20年，不也发展到第5代了吗，05年的某次承力结构件需要5天成型，现在才需要几个小时，潜力还很大，要继续发掘。

沈飞、西飞设计院都已经将该项技术列为优选方案。  

------证券公司的，不知真假

王华明搞激光成型前就是牛人

王华明 生于1962年5月，四川省合江县人。现任北京航空航天大学材料学院教授、博士生导师，材料工程及自动化系主任，北航科协CW和青年科协理事长，北京市高等学校(青年)学科带头人。兼任中国机械工程学会摩擦学分会委员，北京机械工程学会常务理事兼理化检验分会副主任委员，中国光学学会激光加工专业委员会委员，激光技术国家重点实验室学术委员会委员，中国电机工程学会抗磨工程专业委员会副主任委员，中国航空学会金属材料专业委员会委员等职。
1986年以来，王华明致力于先进材料激光表面改性与激光加工新技术、超硬/超高温多功能特种涂层新材料激光辅助合成、高性能金属零件激光快速成型、先进金属基耐磨材料及磨损理论、新型高温耐磨耐蚀材料、非平衡凝固理论与特种凝固技术的研究。研究出了高强韧性高耐磨性低合金奥氏体-贝氏体耐磨钢，对在磨损理论及抗磨实践上长期存在分歧的奥氏体在冲击磨损过程中作用问题提出了创新观点，1993年获国家教委科技进步三等奖。在单晶高温合金非平衡凝固理论研究中，提出侧向约束条件下定向凝固高温合金非平衡凝固行为研究新课题，发现准快速及快速凝固条件下MC碳化物生长新形态及形态演化规律并建立了其生长机制与形态演化理论新模型，1997年获国家教委科技进步三等奖。在激光/材料交互作用研究中，发现脉冲激光辐照所致温度场的强烈起伏性及其对材料的"微热处理效应"，提出亚稳非平衡合金脉冲激光非平衡辐照制备超细组织新材料的新方法，并制备出超细组织高温自润滑耐磨复合新材料，1997年获中国航空工业总公司科技进步三等奖。提出TiAl金属间化合物、钛合金高温耐磨抗氧化激光表面改性新技术及SiCp/Al复合材料"焊缝原位合金化"激光焊接新方法，1998年获航空基础科学基金科技一等奖。率先开展激光高温自润滑金属基及陶瓷基耐磨复合材料研究并使部分成果在国防武器装备上得到应用。"新型高温耐磨耐蚀材料及复合铸造技术"成果1998年被列入"北京市重大科技成果"推广计划，在钢铁冶金、石油化工等工业中得到推广应用。1995年以来，作为项目负责人主持了包括 "国家自然科学基金"4项、"国家教委优秀年轻教师基金"、"美国联合技术公司容闳基金"2项、"九五"国防科技预研项目"2项等重要科研项目20余项。在国内外核心期刊及国际会议论文集上发表研究论文120余篇，有关论文被引用100余次。先后获"茅以升北京青年科技奖"及美国联合技术公司"容闳科技教育奖"，1992年被著名的德国洪堡基金会授予"洪堡研究员奖学金"

论文方面，有可能是故意注水的。

全球最著名航空锻铸造企业PCC集团对“王华明激光成型技术”的评价是：柔性高，响应快，适合研制阶段样件生产，与PCC锻造技术相比，批产后效率低一些，但绝不差于中国国内锻铸造生产效率

====这个评价就比较高了，不仅能快速的生产不需要昂贵模具的研制样件，批产后还不差于中国国内锻铸造生产效率

全球最著名航空锻铸造企业PCC集团对“王华明激光成型技术”的评价是：柔性高，响应快，适合研制阶段样件生产，与PCC锻造技术相比，批产后效率低一些，但绝不差于中国国内锻铸造生产效率

====这个评价就比较高了，不仅能快速的生产不需要昂贵模具的研制样件，批产后还不差于中国国内锻铸造生产效率

hswz 发表于 2012-11-16 10:12
西工大主要是激光修复和激光成型设备的国产化替代制造，用于飞机主承力件的应用没有报道

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呵呵 我去参观的可不是你说的这个，是在西工大西苑的。

呵呵 我去参观的可不是你说的这个，是在西工大西苑的。
这就奇怪了,北航的主承力件可以爆,西工大的主承力件不可以爆,用在歼星舰上的主承力件？