中航工業(yè)制造所在激光焊接技術(shù)方面的初期探索發(fā)源于“九五”時(shí)期。在了解到國外該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展情況后，制造所急國家之所需，于2002年加大了投入力度，利用國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室拓展提高契機(jī)，率先引進(jìn)了兩臺(tái)當(dāng)時(shí)國內(nèi)功率最高的激光器，并應(yīng)時(shí)組建起激光焊接研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)行深入研究。
 

       在當(dāng)時(shí)，焊縫氣孔是制約激光焊接技術(shù)在航空結(jié)構(gòu)中應(yīng)用的關(guān)鍵問題。研究團(tuán)隊(duì)自制工裝、反復(fù)試驗(yàn)，經(jīng)過不懈努力終于實(shí)現(xiàn)了高質(zhì)量的鈦合金、鋁合金對接激光焊接，同時(shí)獲得了10余項(xiàng)專利，包括國際上第一個(gè)將活性劑與激光焊接技術(shù)相結(jié)合并應(yīng)用于結(jié)構(gòu)焊接的發(fā)明專利——鈦合金活性劑激光焊接，以及一些與氣體保護(hù)相關(guān)的專利等。
 

       成績的取得激勵(lì)了團(tuán)隊(duì)奮進(jìn)的勇氣。在此基礎(chǔ)上，團(tuán)隊(duì)陸續(xù)突破了多項(xiàng)激光焊接技術(shù)在飛機(jī)結(jié)構(gòu)應(yīng)用的瓶頸。2004年，團(tuán)隊(duì)第一次成功將激光焊接技術(shù)應(yīng)用到飛機(jī)腹鰭結(jié)構(gòu)上，接著在飛機(jī)鈦合金壁板結(jié)構(gòu)、鋁合金套筒結(jié)構(gòu)等飛機(jī)結(jié)構(gòu)上均得到成功應(yīng)用。目前，團(tuán)隊(duì)正再一次勇闖技術(shù)難題，進(jìn)行鋁鋰合金壁板結(jié)構(gòu)激光焊接工藝研發(fā)。
 

       激光焊接團(tuán)隊(duì)出色的研究能力也得到了國外相關(guān)研究機(jī)構(gòu)的充分認(rèn)可。2007年，中航工業(yè)制造所與空客合作開展了鋁合金激光焊接氣孔控制技術(shù)研究，共同探討激光焊接新工藝研發(fā)。該項(xiàng)目于2009年在法國驗(yàn)收得到好評(píng)?？湛凸疽惨虼送扑]制造所加入了歐盟框架協(xié)議合作項(xiàng)目。

引技引智  合作共進(jìn)

       時(shí)至今日，研究裝備不斷發(fā)展，團(tuán)隊(duì)配備的激光器已從CO2激光器、YAG激光器，發(fā)展到國內(nèi)首家擁有具備分光功能的萬瓦光纖激光器。
 

      與此同時(shí)，激光焊接技術(shù)的研究在國內(nèi)也已是遍地開花，幾乎所有涉及焊接專業(yè)的知名高校、科研機(jī)構(gòu)均開展了激光焊接研究。為在競爭中站穩(wěn)腳跟，制造所激光焊接團(tuán)隊(duì)在設(shè)備提高的同時(shí)，更加注重產(chǎn)、學(xué)、研、用的合作。針對航空航天結(jié)構(gòu)，團(tuán)隊(duì)聯(lián)合華中科技大學(xué)、北京工業(yè)大學(xué)、西安交通大學(xué)等院校開展技術(shù)基礎(chǔ)研究，為鈦合金壁板結(jié)構(gòu)的激光焊接應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的理論分析基礎(chǔ)，在激光焊接工藝?yán)碚摲矫嫘纬闪俗约旱囊娊?。團(tuán)隊(duì)還聯(lián)合哈爾濱焊接研究所、華中科技大學(xué)構(gòu)建雙光束焊接試驗(yàn)平臺(tái)，其中許多單元控制技術(shù)的研發(fā)當(dāng)屬國內(nèi)首創(chuàng)。
 

       為進(jìn)一步拓寬團(tuán)隊(duì)成員自身知識(shí)面、積累實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，激光焊接團(tuán)隊(duì)從2003年起就開始了與英國焊接研究所、曼徹斯特大學(xué)、帝國理工學(xué)院等研究機(jī)構(gòu)的合作交流。通過引技、引智，團(tuán)隊(duì)在大功率激光高焊接技術(shù)、雙光點(diǎn)/雙光束激光焊接技術(shù)等方面獲得了眾多前沿信息，拓展了創(chuàng)新思路。同時(shí)，制造所自2004年起，堅(jiān)持每年派團(tuán)隊(duì)成員到TWI進(jìn)行短期技術(shù)交流與試驗(yàn)合作，并邀請TWI技術(shù)人員來所講學(xué)，進(jìn)一步加強(qiáng)了團(tuán)隊(duì)與國內(nèi)外技術(shù)研究機(jī)構(gòu)的合作共進(jìn)。近兩年又派技術(shù)人員到帝國理工學(xué)院訪問學(xué)習(xí)。
 

       團(tuán)隊(duì)的研發(fā)條件建設(shè)涉及激光、冶金、材料、力學(xué)、測控、信息、機(jī)電等多個(gè)領(lǐng)域，無論軟件、硬件在制造所的支持下日趨完善，兼顧工藝應(yīng)用研究和裝備研發(fā)雙重優(yōu)勢，團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的激光焊接檢測分析平臺(tái)，既深化了對激光焊接過程的物理本質(zhì)認(rèn)識(shí)，又促進(jìn)了激光焊接工藝研究，為飛機(jī)構(gòu)件減重研制提供有效、可靠支撐。
 

        知己知彼，方能百戰(zhàn)不殆。團(tuán)隊(duì)技術(shù)專家陳俐對今后團(tuán)隊(duì)的研究發(fā)展有著清晰的認(rèn)識(shí)：“目前，團(tuán)隊(duì)在攻克工藝難題的時(shí)候，基礎(chǔ)研究方面相對薄弱，這對技術(shù)儲(chǔ)備、未來創(chuàng)新是非常不利的。因此，當(dāng)務(wù)之急是總結(jié)近十年的激光焊接技術(shù)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，提煉科學(xué)理論問題，進(jìn)而拓展新思路，開展新技術(shù)的研發(fā)和貯備，為今后焊接技術(shù)的發(fā)展和技術(shù)拓寬奠定基礎(chǔ)。”
 

        面向市場和制造技術(shù)未來發(fā)展方向，激光焊接團(tuán)隊(duì)著眼創(chuàng)新研究，重點(diǎn)規(guī)劃了三個(gè)技術(shù)發(fā)展方向：一是跟蹤新型結(jié)構(gòu)材料和智能材料的發(fā)展，研發(fā)激光焊接新工藝。如記憶合金焊接、CFRP復(fù)合材料焊接等，以及面向大型結(jié)構(gòu)的多軸數(shù)控智能化激光焊接工藝裝備一體化，研發(fā)激光焊接機(jī)器人柔性化、智能化系統(tǒng)。二是基于焊接質(zhì)量控制和新工藝的裝備研發(fā)。激光焊接技術(shù)屬于材料加工，是與各種激光器配套的焊接系統(tǒng)，包括質(zhì)量在線檢測、工藝和專家數(shù)據(jù)庫以及激光焊接標(biāo)準(zhǔn)庫等，這是激光焊接智能化的基礎(chǔ)。三是面對各種復(fù)雜型面結(jié)構(gòu)的激光焊接技術(shù)應(yīng)用，如何設(shè)計(jì)焊縫需要大量的工藝基礎(chǔ)研究成果，如何評(píng)價(jià)需要多學(xué)科的融合，涉及材料學(xué)、力學(xué)、無損檢測技術(shù)、數(shù)字圖像分析技術(shù)等，這也是團(tuán)隊(duì)未來拓展的方向。隨著激光焊接應(yīng)用需求的發(fā)展，團(tuán)隊(duì)建設(shè)將以預(yù)先研究和工程應(yīng)用兩手抓，培養(yǎng)更多懂得現(xiàn)代化和智能化裝備應(yīng)用的能工巧匠，以備未來所需。