在北京工業(ye) 大學標誌性的科學樓腳下有個(ge) 精致規整的三層小樓,門外是樸實莊重的紅牆灰柱,門內(nei) 是寬敞明亮、設備林立的實驗室。這裏有高端厚重的激光器、精巧靈活的機械手,通透的激光先進製造實驗大廳更像一個(ge) 井然有序的現代化創意空間,通過對金屬材料等先進製造技術的研發,為(wei) 航空航天、交通運輸、鋼鐵冶金、裝備製造等提供激光智能製造的技術支撐和工程服務。這就是北京市激光應用技術工程技術研究中心(下稱“工程中心”),是北京市科委於(yu) 2011年認定的工程中心,以激光先進製造技術的工程化應用為(wei) 目標,以解決(jue) 國家重大需求和提升激光技術在首都智能製造領域的深度應用為(wei) 主要任務和特色。

工程中心更像是一個(ge) 現代化的創意空間

練就完美焊接服務軌道交通

焊接給大多數人的印象是一個(ge) 護具、一把焊鉗,在四濺的焊花中把兩(liang) 塊鋼板一點一點的連接在一起。而實驗室裏激光焊接鋼板卻像用膠水粘上的一樣,幾乎看不出一點痕跡。這項技術是工程中心肖榮詩教授團隊和青島四方機車車輛股份有限公司合作的結晶。

“結構輕量化是軌道車輛發展的重要方向,采用先進的高強度不鏽鋼結構是軌道車輛結構輕量化的主要技術途徑之一,激光焊接是實現先進輕量化不鏽鋼列車構件製造的關(guan) 鍵技術。”北京工業(ye) 大學引進的國家人才計劃入選者、工程中心主任王璞教授介紹說。

據介紹,雙方合作最早開始於(yu) 2010年初,針對輕量化、免塗裝不鏽鋼車體(ti) 結構激光焊接製造的技術難題,工程中心的裝備平台、工藝技術水平具備開展免塗裝輕量化不鏽鋼客運列車側(ce) 牆激光焊接的研發能力。

“在沒有任何可參考借鑒經驗的條件下,前期團隊通過係統工藝試驗,完成了不同板厚組合的不鏽鋼搭接接頭激光參數對激光焊縫形貌、接頭性能的影響規律的研究,開發出了激光熔深精確控製,實現無氧化變色、無變形的激光焊接製造工藝技術。”北京工業(ye) 大學激光工程研究院副院長、副研究員吳世凱說。

研究人員正在開展相關(guan) 實驗

隨後雙方組成聯合研發團隊,四方廠的工程師和工藝技術人員進駐工程中心,圍繞工程化生產(chan) 完成典型接頭激光焊接工藝優(you) 化、焊縫基本性能及基於(yu) 車體(ti) 疲勞壽命的焊縫優(you) 化等關(guan) 鍵技術研發,通過一係列的技術攻關(guan) ,實現了1.5mm側(ce) 牆單元、2mm側(ce) 牆單元激光焊接、製造出激光焊接免塗裝輕量化不鏽鋼車體(ti) 側(ce) 牆單元。采用激光焊接技術全麵取代電阻點焊,顯著提升了我國列車生產(chan) 製造技術水平,車體(ti) 結構優(you) 化,重量減輕,性能明顯提高,外觀質量顯著改善,無需後處理和塗裝,工藝流程大大減化。據悉,激光焊接製造的輕量化免塗裝不鏽鋼列車已於(yu) 2012年12月在南車青島四方機車車輛股份有限公司下線,並率先應用於(yu) 北京地鐵14號線。

發揮技術優(you) 勢助力首都建設

“要打造一個(ge) 高水平工程中心,需要有專(zhuan) 業(ye) 的技術團隊和管理團隊,既要了解工程中心內(nei) 部情況,又能夠緊跟北京、國家發展戰略,能夠對外有效地溝通和交流。”王璞表示。

工程中心的優(you) 勢主要體(ti) 現在三個(ge) 層麵。王璞介紹說,首先,激光製造契合了國家智能製造發展的大趨勢大背景,到2025年要邁入製造強國的行列,依托先進的製造裝備和製造方法是必不可少的,激光先進製造是工程中心的傳(chuan) 統特色和優(you) 勢;第二,激光技術的應用越來越普及,我國已成為(wei) 激光產(chan) 業(ye) 全球增長速度最快的國家之一,在我國重點發展的“航空航天裝備”、“先進軌道交通裝備”、“新能源汽車”等領域,激光技術可以寫(xie) 出濃墨重彩的一筆;第三,工程中心一直秉承“產(chan) 學研結合”、“國際合作與(yu) 交流”兩(liang) 個(ge) 發展理念,已經與(yu) 多個(ge) 企業(ye) 建立聯合實驗室,共同解決(jue) 一線生產(chan) 、製造中的問題。

“在工程中心已有的基礎上,進一步加強與(yu) 北京市企業(ye) 合作,力爭(zheng) 解決(jue) 北京市重點企業(ye) 的重大技術難題,為(wei) 首都經濟建設做出重大貢獻。”王璞說,工程中心已經完成的離子膜電解槽激光焊接成套技術裝備及應用,大型薄壁關(guan) 鍵構件激光焊接關(guan) 鍵技術及應用,皮秒激光及其衛星激光測距應用等成果都是服務北京的典型案例。大功率半導體(ti) 激光器關(guan) 鍵技術轉讓1160萬(wan) 元,全光纖脈衝(chong) 激光器技術轉讓500萬(wan) 元,研究成果能落地轉化也是工程中心職能的重要體(ti) 現。

在中心的發展過程中,時任北京工業(ye) 大學副校長、首任工程中心主任蔣毅堅教授為(wei) 工程中心打造了幾個(ge) 極具顯示度的指標,同時在科研項目、科技成果轉化、國際交流與(yu) 合作中發揮了重要的作用。

相關(guan) 成果為(wei) 產(chan) 業(ye) 發展起到了積極作用

弘揚“工匠精神”培養(yang) 專(zhuan) 業(ye) 人才

打造一個(ge) 高水平工程中心,人才培養(yang) 是關(guan) 鍵。從(cong) 製定研究生培養(yang) 方案開始,針對學術學位研究生和專(zhuan) 業(ye) 學位研究生的不同特點,提出不同的要求,因材施教,充分發揮學生的特點和優(you) 勢。

“無論從(cong) 事哪個(ge) 方麵的工作,我們(men) 要幹一行、愛一行、鑽一行。隻要踏實勞動、勤勉勞動,在平凡崗位上也能幹出不平凡的業(ye) 績,十年磨一劍,相信工程中心未來將有大作為(wei) 。”王璞表示。

不久之前教育部新工科項目正式認定,高校新工科建設開始進入實施階段。“依托工程中心,給研究生特別是專(zhuan) 業(ye) 學位研究生提供更多實踐的機會(hui) ,對他們(men) 未來發展是很有幫助的。同樣,學生也要走出去,我們(men) 的目標是培養(yang) 既具有家國情懷,又具有國際視野和國際交流能力的高水平專(zhuan) 業(ye) 人才。”王璞坦言。

“北京市科委在工程中心申請、認定、建設、管理、績效考核、獎勵等方麵有嚴(yan) 謹的體(ti) 係和方法,環環相扣。特別是在比較關(guan) 鍵的環節,科委專(zhuan) 門組織培訓和講解,讓我們(men) 感受到了服務的溫暖。”王璞說,“市科委借助網絡平台給我們(men) 提供了很多便利,包括科技條件平台、政策法規、開放課題、年報管理係統、新聞、科技動態等等,從(cong) 另一個(ge) 側(ce) 麵促進了工程中心的宣傳(chuan) 、推廣和建設。”