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科研进展

特种难焊金属双波长原位激光强化复合增材制造装备在渝通过验收

时间:2026-07-17编辑:3D打印技术研究中心

石油化工核心装备长期在高温、高压、强腐蚀等极端工况下服役,对关键备件的力学性能、组织结构稳定性及耐腐蚀能力提出极高要求。825合金、哈氏合金等高端特种合金,因裂纹敏感性强、成形热应力复杂、组织调控难度大,一直是国际金属增材制造领域公认的技术瓶颈。长期以来,国内外主流采用的单波长激光选区熔化工艺,难以有效抑制成形过程热裂纹萌生与扩展,制备构件塑韧性不足、缺陷率偏高,无法满足能源化工装备的工业服役标准。我国石油化工领域高端核心备件长期依赖进口,关键核心部件存在技术垄断、采购周期长、维保成本高等问题,产业链供应链自主可控能力面临挑战。

攻克成形技术瓶颈,建立难焊合金增材制造新原理。针对上述基础性技术瓶颈,中国科学院重庆绿色智能技术研究院3D打印技术研究中心创新提出双波长原位激光强化复合增材制造新原理,颠覆传统“激光成形+后置热处理”的固有技术范式,从激光与金属粉末交互作用的底层物理机理层面实现突破。项目团队自主研发双波长激光时空协同复合成形方法、异构双激光智能工艺规划算法、双波长共光路动态聚焦同步扫描系统等一系列核心原创技术,具备完全自主知识产权与显著技术新颖性。

本次研发的双波长原位激光强化复合增材制造装备,建立起数字模型、即时制造、按需响应的新型备件制造模式,可将传统数月的备件采购制造周期压缩至数小时。经测算,技术规模化应用后,可实现企业备件库存降低80%、综合制造成本下降40%,在大幅提升装备运维效率的同时,显著降低全生命周期成本,为能源化工行业高端装备自主保障、供应链风险防控提供重要技术支撑。

特种难焊金属双波长原位激光强化复合增材制造装备在渝通过验收。由中国科学院重庆绿色智能技术研究院牵头,联合中石化上海工程有限公司、上海金申德粉体工程有限公司共同研制的特种难焊金属双波长原位激光强化复合增材制造装备近日在重庆顺利通过项目验收,专家组确认装备硬件体系、功能模块、工艺性能均全面优于研制任务要求,成形构件各项指标符合ASTM B424国际标准。该装备突破传统激光增材制造技术局限,为解决能源化工极端工况核心备件国产化替代难题破解关键装备供应链卡脖子问题,提供了自主可控的成套技术与装备支撑。

本项目由中国科学院重庆绿色智能技术研究院副研究员王林志担任负责人,黎静、范树迁、刘基权、杨亮、吴文杰等科研骨干组成核心研发团队。团队长期深耕超快激光与材料相互作用机理、高性能金属增材制造技术及成套装备研发,持续面向高端装备、能源领域关键制造难题开展前沿攻关,为本项目原创技术体系构建、装备集成研制与工业性能验证提供了坚实的理论支撑与技术保障。