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      國家重點研發計劃項目通過驗收
      材料來源:武漢光電國家研究中心公眾號           錄入時間:2021/10/9 22:07:10

      近日,國家重點研發計劃“增材制造與激光制造”重點專項“激光強化技術在航空航天和軌道交通領域的工業示范應用(2016YFB1102600)”項目通過課題績效評估驗收,項目中5個課題的績效評價均為優秀。

      華中科技大學武漢光電國家研究中心增材制造與激光制造團隊是該項目中鐵路鋼軌在線強韌化處理裝備的技術源頭,團隊成員胡乾午副教授主持課題4“激光選區淬火高效在線強化成套設備研發”的研究工作,團隊負責人曾曉雁教授和團隊成員王鄧志副教授、孟麗博士后、劉洋波博士后分別參加了課題1“激光沖擊與淬火強化技術基礎研究”、課題4和課題5“激光選區淬火高效強化工藝研究與應用示范”的研究工作。

      課題4提出的鋼軌激光選區淬火方法,在鋼軌表面形成“馬氏體強化區+珠光體軟基體”的復合結構,成功解決了此前鋼軌材料難以兼顧高硬度和高韌性的技術難題,為鋼軌在線激光強化延壽技術開辟了新的道路。

      在國內外首次提出的高功率激光高重頻選區淬火技術,將鋼軌激光加工效率從5m/h提高到54m/h。與武漢新瑞達激光工程有限責任公司聯合研制的GCC-50型鋼軌激光淬火加工車,采用獨特的子母車結構,結構緊湊,操作簡便,能夠快速抵達和駛離現場,滿足小半徑曲線鋼軌、道岔、尖軌等部件的激光淬火加工要求。

      特別是GCC-50型鋼軌激光淬火加工車采用基于視覺測量的鋼軌激光加工軟件系統,可以自動識別鋼軌輪廓,規劃選區激光淬火的掃描路徑,實現鋼軌在線激光淬火過程的智能化控制。GCC-50型鋼軌激光淬火加工車得到國家鐵路集團公司認證中心的新產品定型認可,是國際上首臺專業型鋼軌在線激光淬火和熔覆加工車,已經先后獲得中國和美國發明專利授權。

      課題5采用研制的GCC-50型鋼軌激光淬火車,在武漢北編組站進行了鋼軌在線激光淬火強化和激光熔覆修復的示范應用,應用過程中工作狀態穩定,可以長時間連續作業,證明該裝備已經能夠初步滿足軌道激光加工的應用要求。激光選區淬火處理鋼軌的平均壽命是未經激光處理鋼軌的3倍。

      此外,課題5編制了鋼軌表面激光選區硬化工藝規范,開發了鋼軌激光選區淬火質量在線檢測技術。相關成果對于保證鋼軌激光淬火質量和促進鋼軌在線激光淬火技術的推廣應用具有重要指導意義。

      武漢光電國家研究中心增材制造與激光制造團隊自2005年開始聯合武漢鐵路局,開展激光表面工程技術在鐵路鋼軌表面延壽中的應用,迄今已經17年。期間,先后得到原鐵道部科技司重點項目、科技部重點研發計劃項目和鐵路總公司重大項目的資助,歷經艱難,終于實現了工程化應用。

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