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辽源市激光焊接与复合焊接技术产业化项目

  本技术将激光焊接与复合焊接技术应用于复杂结构薄壁易变形件、异种金属材料件、大熔深精密零件、新型超高强度钢部件等产品的焊接制造领域,通过简便科学的焊接辅助工装设计、焊接工艺优化及气体保护等关键技术,实现了产品的高效精密焊接,解决了关键部件或产品的高精度、高效率、高质量焊接难题。产品在石油化工、核电、车辆等领域得到推广应用。

  国外激光技术以及制造业较为发达,他们早在上世纪八十年代就已经开始研究如何将现代激光技术应用在传统制造业中。欧盟、美国等西方国家和亚洲的日本借助于自身发达的科学技术实力以及良好的制造业基础,在政府合理的引导以及财政支持下,激光焊接技术发展非常快速,特别是进入新世纪以后,已经在许多的制造业和其他行业中能够看到激光焊接技术的应用,包括电子工业、造船工业、天将图库3377.com!汽车工业等等,都能够看到现代激光焊接技术的应用。并且已经初步形成了焊接技术的行业标准,从而使得其能够在一个合理可控的范围内得到应用。与此同时,为了进一步提升焊接效率,使得激光焊接技术能够更好地应用于现代大型生产,特别是大型制造业以及建筑业,西方发达国家近年来在积极研究如何提升激光焊接的效率,通过大功率激光器的研究,进一步推动和实现大功率激光焊接技术的实现,由此真正将其应用到大型制造业、建筑业甚至是军事领域,进行潜艇以及军舰的制造。

  2018年中国激光切割设备市场规模将达到16.32亿元,未来五年(2018-2022)年均复合增长率约为7.64%,2022年中国激光切割设备市场规模将达到21.91亿元。数字化焊机作为焊机设备行业的发展趋势, 随着焊机市场整体规模的不断扩大以及未来工业机器人的持续发展,将迎来广阔的市场空间。

  发展中国家在制造业升级过程中,逐步使用激光设备代替传统设备,对激光焊接的需求旺盛,系目前全球激光行业市场最主要的驱动力之一。2017年,我国激光产业链产值规模超过1000亿元,位于中游的激光装备占比约42%,比2016年增加了5个百分点。上游核心激光元器件及激光器由于其技术的高门槛,国内市场长期依赖国外进口,尤其是高功率的激光器,IPG在国内的市场份额为52.7%。中低功率激光器国产化率已经超过80%;中游激光制造装备环节,国内涉及激光设备生产的企业较多,其中大族激光已是亚洲最大的激光设备生产制造商。

  2013-2017年,全球激光器行业市场规模持续增长,从2013年的89.7亿美元增加至2017年的124.3亿美元,年均复合增长率为8.5%。随着大功率激光器技术突破和增材制造技术的成熟,预计未来激光器行业将持续快速增长。图表1:2013-2017年全球激光器行业市场规模统计(单位:亿美元)

  2017年全球激光器销售124.3亿美元、同比增长18.16%、增速高于2016年的8.34%。2017年全球激光器行业应用领域中材料加工相关的激光器收入51.66亿美元,占全球激光器收入的42%,成为第一大激光器应用领域。预计到2019年将达到250.80亿美元。数字化焊机作为焊机设备行业的发展趋势,随着焊机市场整体规模的不断扩大以及未来工业机器人的持续发展,将迎来广阔的市场空间。

  根据美国市场调研机构Research and Markets发布的报告,全球激光焊接机市场2017-2021年期间的年均复合增长率(CAGR)将达到5.37%。随着“十三五”的开始中国制造业迎来转型升级,并向更高价值端拓展,从而带动对激光器等高端装备的需求。从国外发展历程来看,美国、德国和日本制造业的崛起,都经历了一轮激光设备的高速增长期,带动了对激光装备需求的大幅提升。因此预计未来中国激光设备加工行业增速有望维持在15%以上。

  本项目技术来源是长春理工大学的科研团队,经过三十多年科研及技术开发实践,长春理工大学激光加工技术研究团队已培养锻炼出一支光、机、电、算、香港跑狗论坛图网址pg88。材专业知识配套,老、中、青相结合的激光加工设备研制、开发及激光加工工艺研究的科研队伍。研发出了具有国内领先国际先进的激光与复合焊接技术。

  《国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》提出“十三五”期间,我国将推动支持战略性新兴产业发展,瞄准技术前沿,把握产业变革方向,围绕重点领域,优化政策组合,拓展新兴产业增长空间,抢占未来竞争制高点,使战略性新兴产业增加值占国内生产总值比重达到15%。

  科技部制定了《国家科技成果转移转化示范区建设指引》,国科发创〔2017〕304号。打造形成一批政策先行、机制创新、市场活跃的科技成果转移转化区域高地,形成一批可复制、可推广的经验做法。有利于科技成果转移转化的政策环境和体制机制不断健全,专业化的技术转移人才队伍不断壮大,科技成果转化公共服务平台更加完善,企业、高校和科研院所科技成果转移转化能力明显提升,各具特色的科技成果转移转化体系逐步建立和完善。

  长春理工大学在激光加工技术研究与开发领域是国内起步较早的单位之一。80年代初为适应科研工作的需要,建立了原兵器部的第一个强激光加工研究室。1994年我校自行研制成功的国内首台模块组合式5轴4联动数控激光处理系统,标志着我校在激光加工成套设备研制及激光加工技术研究与开发能力挤入了国内先进行列。三十多年来,在激光加工技术研究领域先后承担了总装备部、兵器工业集团公司、吉林省科技厅等单位的多项重大科研项目,形成了激光热处理与熔覆技术、激光焊接与切割技术、激光打孔与打标技术等三个主要研发方向,为激光加工技术的创新研究和技术开发奠定了坚实的基础。经过三十多年科研及技术开发实践,长春理工大学激光加工技术研究团队已培养锻炼出一支光、机、电、算、材专业知识配套,老、中、青相结合的激光加工设备研制、开发及激光加工工艺研究的科研队伍。

  本项目激光器额定功率1-6kW,该设备最大熔深可达6mm,对应1-6mm的熔深,激光功率在1-6kW的范围内调节时,焊接速度范围约为1-10m/min。优势:1)该光纤激光焊接加工中心由于采用了光纤激光器,具有了比其他激光器更优秀的环境适应性,光路免维护性及可靠的稳定性。2)由于光纤激光器光束质量高,因此无需配有激光束长度补偿功能来确保激光焦点的稳定性。而且相对于CO2激光器,光纤激光器的光路具有无需激光发生器气体、无需光路保护气体、无需开机前的光路调整等优势,其结构简单,方便于更换模块。激光加工头的下部带有气刀,可以减少加工头的污染。

  辽源市现在已经形成具有一定的规模的铝加工产业集群。现有铝合金及相关企业11户,其中骨干企业6户,上市公司2户,产值超10亿元企业2户。从业人员超过3000人,铝合金及深加工产品年产能达到50余万吨,年产值超39亿元。辽源市具有良好的发展铝精深加工的市场环境。

  项目在本地建设所需的人力资源科就地招募。我市人力资源丰富,市区设有职业院校,可根据企业需求定向培养人才。我市有良好的工业发展基础,距全国知名的“大学城”、“汽车城”长春仅需1小时,人才需求可得到满足。

  辽源区位条件较好,交通十分便捷。国道303线、四梅铁路贯穿全境,辽西铁路、伊辽高速、营梅高速、吉草高速、辽西高速、辽长铁路已经建成,伊开高速二期、集双高速辽源段开工,辽源机场项目前期工作启动,四松电气化铁路加速推进。

  本项目开发生产具有更高灵敏度、特异性、生物相容性、集成多种技术、检测方法简化等特点的激光焊接与复合焊接技术,配套建设标准厂房、实验室等配套设施。

  项目达产后,年销售收入33000万元,利润8250万元,投资回收期4年(税后,含建设期1年),投资利润率25%。

  激光焊接技术的出现进一步拓展了激光技术的应用范围。未来激光焊接技术不仅仅能够用于汽车、钢铁、仪器制造等领域,其必然还可以在军事、医学等等更多的领域得到应用,特别是在医学领域,借助于其本身的高热量、高融合、卫生等特点,更好的在神经医学、生殖医学等临床诊治中应用。而其本身的精度优势也会在更多的精密仪器制造业中得到应用,从而不断造福人类以及社会的发展。

  该项目充分利用本项目所处建设地点资源和项目团队技术优势,发新出产品,可以最大限度满足市场需求,填补国内空白。本项目对于发展壮大地区支柱和优势产业,为当地创造经济效益同时解决就业问题,有巨大的促进作用,社会效益显著。

  辽源市位于吉林省中南部,地处长白山余脉与松辽平原的过渡带,因东辽河发源于此而得名,地理概貌为“五山一水四分田”。辽源市幅员面积5140平方公里,城市建成区面积46平方公里。下辖东丰、东辽两县,龙山、西安两区和一个省级经济开发区,总人口130万,其中城区人口50万。

  辽源经济开发区是2001年12月经省政府批准建立的省级经济开发区,经2005年、2014年两次扩容后,幅员面积为66.26平方公里。全区累计批准设立企业900余户,引进了新加坡麦达斯控股、德国嘉利达明胶、美国TTI、香港中聚新能源、华润燃气、大连美罗国际、宁波均胜、IBM云计算中心、长春欧亚集团等一批国内外知名企业。区内已形成便捷的交通网络,具有完善的供水、排水、电力、热力、燃气等配套系统,区内生产、生活服务设施齐全,完全能够满足现代化工业、居住和公共服务的需求。辽源经济开发区营造了亲商、扶商、助商为导向的投资软环境,主动解决企业建设、生产和经营中的问题,强化提升了行政效能,进一步提高了服务质量和效率。在全省省级开发区综合经济实力考评中每年都有大幅度提升,位列全省97家省级开发区第五位。2015年全区生产总值、固定资产投资、规上工业总产值、社会消费品零售总额分别完成100亿元、116亿元、355亿元、7.6亿元,增长幅度均在12%以上。