經過多年的創新發展和產(chan) 業(ye) 聚集,深圳已經成為(wei) 內(nei) 地技術實力最為(wei) 雄厚,產(chan) 業(ye) 規模最大、產(chan) 業(ye) 基礎紮實的激光產(chan) 業(ye) 聚集地。
大族激光正是其中之一,這家提供激光加工及自動化係統集成設備的高端製造企業(ye) ,多類激光設備產(chan) 銷量全球第一,多項技術國內(nei) 唯一。而這其中,就有大族激光智能裝備集團實驗室副經理鄧時累的突出貢獻。

憑借十年如一日的堅守和鑽研,鄧時累攻克了中厚板單道激光焊“要麽(me) 不透、一透就漏”的世界級難題,使我國在世界上率先掌握核電領域厚板單道激光深熔焊接技術。他的研究成果也應用於(yu) 多項國家級重大工程技術領域核心部件製造,其中不乏核反應堆的堆芯圍筒、大直徑火箭發動機等“國之重器”。
“偶遇”結緣激光焊接
激光是20世紀以來人類的又一重大發明,被稱為(wei) “最快的刀”、“最準的尺”。作為(wei) 先進製造業(ye) 的一個(ge) 重要組成部分,激光加工技術在提升工業(ye) 製造技術水平、帶動產(chan) 業(ye) 技術升級換代、加快傳(chuan) 統裝備製造工業(ye) 智能化轉型等方麵發揮著重要作用。
鄧時累與(yu) 激光焊接緣於(yu) 一場“偶遇”。2008年,滿懷向往來到深圳的鄧時累,在一次經過107國道機場立交時,偶然間看到了大族激光的大幅廣告牌。焊接專(zhuan) 業(ye) 出身的鄧時累便心頭一動,“我選擇進入激光行業(ye) ,是出於(yu) 對激光焊接這個(ge) 先進製造方法的熱愛,激光焊接大有可為(wei) 。”
激光焊接機在20世紀80年代中期,便在歐洲、美國、日本得到了廣泛的關(guan) 注,但在鄧時累剛加入大族激光時,公司的高功率焊接事業(ye) 還處於(yu) 起步時期。而縱觀整個(ge) 行業(ye) ,當時國內(nei) 的激光產(chan) 業(ye) 也正在上升階段,技術人員的儲(chu) 備、核心技術的開發能力嚴(yan) 重不足。
與(yu) 之相對的,是激光焊接的人員流動性大,經驗豐(feng) 富的“老師傅”十分難得。與(yu) 傳(chuan) 統的電弧焊不同,高功率激光焊接工作時的光束屬於(yu) 不可見光,隻有在接觸物體(ti) 時才會(hui) 產(chan) 生火花飛濺等可見的物理現象。這種光的輻射會(hui) 對眼睛和皮膚產(chan) 生傷(shang) 害,而車間氣體(ti) 、噪音、粉塵等也隨時包圍著操作者。“有時候長時間圍著機器轉,進行各種調試,既要動手、更要動腦。”鄧時累坦言,工作時間長了,人員流動性較大。
但從(cong) 進入大族激光開始,鄧時累就始終秉持堅守的信念,力爭(zheng) 要在激光焊接技術領域突破創新。他一方麵抓緊一切時間閱讀專(zhuan) 業(ye) 書(shu) 籍,補足激光焊接的理論基礎;另一方麵,在實際操作中深入思考,並向有經驗的前輩請教。
大族激光智能裝備集團總工程師陳根餘(yu) 就是鄧時累經常追著請教的前輩之一。“我是他的研究生導師,他是我的一個(ge) 得意門生。”在陳根餘(yu) 的眼裏,鄧時累是一個(ge) 特別主動學習(xi) 的孩子,理論基礎紮實,實際操作性也很強。“他十幾年間一直堅持重複性的、創造性的勞動,有什麽(me) 不明白的就不斷向別人虛心請教學習(xi) ,我認為(wei) 是很好地踐行了‘工匠精神’。”陳根餘(yu) 如此評價(jia) 鄧時累。短短兩(liang) 年間,鄧時累就從(cong) 一名稚嫩的試用期工人,變成了初綻頭角的技術工程師。

完成全球首次中厚板單道激光焊接
隨著越來越多的高功率激光器麵世,應用需求也越來越多,但采用高功率激光進行中厚板單道熔透焊接一直是行業(ye) 內(nei) 難以破解的難題。鄧時累沒想到的是,入職三年後,這樣的難題就成了他必須要戰勝的一項技術挑戰。
2011年,大族激光和上海電氣合作,承擔其核反應堆的堆芯圍筒激光焊接工藝技術開發及裝備製造。作為(wei) 大型核心部件,堆芯圍筒直徑達3.4m,高度達4.5m,焊接厚度為(wei) 16mm~18mm,焊接後整體(ti) 變形要小於(yu) 2mm。
當時,傳(chuan) 統的單道激光焊隻能實現13mm以下的中薄板焊接,“焊接中厚板需要使用萬(wan) 瓦級以上的高功率激光,這樣高能量的激光通過鏡片聚焦後形成一個(ge) 直徑非常小的點,這個(ge) 點的能量密度極高,照射於(yu) 金屬材料表麵時,材料會(hui) 瞬間熔化、氣化,從(cong) 熔池中向上沿激光入射方向產(chan) 生大量的高密度金屬蒸氣和等離子體(ti) ,會(hui) 阻隔激光,造成激光無法穿透材料,導致焊不透。”鄧時累介紹稱,同時,在常規條件下,激光熔透13mm厚度以上鋼材時,由於(yu) 熔池液態金屬較重,在金屬蒸氣的反作用力和重力的作用下,會(hui) 導致液態金屬下滴,脫離焊縫。最終,雖然焊透了,但“一透就漏”。
最困難的,是此前整個(ge) 公司都未曾嚐試過使用如此高功率的激光進行焊接,操作過程中所產(chan) 生的缺陷現象也從(cong) 未見過。這是一場從(cong) 零開始的摸索,但鄧時累沒有退縮。為(wei) 了盡快完成任務,鄧時累每天早早來到實驗室,經常一待就是十幾個(ge) 小時,走出公司時已是深夜,甚至淩晨。
一年多的時間裏,鄧時累做了上萬(wan) 次的實驗,不斷改進工藝,終於(yu) 實現中厚板單道激光焊的突破性進展,完成了全球首次18mm厚板的激光單道熔透焊接。這也是國際上首次將高功率激光成功應用於(yu) 核反應堆堆芯圍筒焊接,解決(jue) 了我國核電領先的關(guan) 鍵製造問題之一。

技術成果應用於(yu) 國家級重大工程項目
在大族激光的12年裏,鄧時累不斷改進升級研發成果,發明了激光焊接羽煙和熔池穩定的調控方法及缺陷抑製技術,在2019 年作為(wei) 主要完成人之一申報的項目《中厚板及難焊材料激光焊接與(yu) 複雜曲麵曲線激光切割技術及裝備》獲得國家科技進步二等獎。
憑借對核心技術的深入研究和突破性創新,鄧時累成為(wei) 大族激光高功率焊接領域的“頂梁柱”。在公司,大家常稱他為(wei) “鄧一刀”。因為(wei) 在大族激光高功率焊接發展的前期,隻有他可以操作萬(wan) 瓦級以上的高功率激光焊接設備,進行“一刀熔透”焊接。而在產(chan) 業(ye) 領域,鄧時累牽頭開發的萬(wan) 瓦級激光焊接工藝項目均實現了產(chan) 業(ye) 化應用,在工業(ye) 製造、生產(chan) 生活等領域發揮無可取代的作用,助推我國裝備製造業(ye) 發展闊步向前。
如今,鄧時累的激光焊接工藝技術成果應用於(yu) 多項國家級重大工程和項目。例如,目前我國最大的國際合作項目——國際熱核聚變實驗反應堆(ITER),大族激光特別研製的20kW機器人激光焊接工作站,實現超導線圈容器大熔深接頭穩定、精確熔透,解決(jue) 了“癱瘓性延期”的難題;與(yu) 國內(nei) 首家民營火箭製造商——藍箭航天聯合研發的大直徑火箭發動機夾層噴管激光焊接技術,係國內(nei) 首創,填補了國內(nei) 該領域的技術空白。
“任何一件事情的成功都不是偶然的,搞技術的人尤其如此,沒有日積月累,很難有突破。”鄧時累說,爺爺給自己取名“時累”就有“時時積累”的意思。在學習(xi) 與(yu) 工作中,家人的期待也是他不斷前進的動力。
鄧時累透露,未來,他希望自己能成為(wei) 激光應用的行業(ye) 專(zhuan) 家,開發出更多更好的激光焊接工藝技術,讓激光焊接更好地應用於(yu) 各行各業(ye) ,助推產(chan) 業(ye) 升級,真正實現綠色製造。“這是一個(ge) 長期的目標,需要持之以恒。”他坦言。
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