在許多重大工程的建造現(xiàn)場,都有焊接技術(shù)的身影。它是一種關(guān)鍵的制造工藝,連接起堅固的結(jié)構(gòu),但實現(xiàn)高精度、高效率的焊接,特別是在極端環(huán)境下,一直是個世界性的難題。
尤其是在建造儲存零下162攝氏度液化天然氣的大型LNG儲罐時,對焊接質(zhì)量的要求更是嚴苛到極致,傳統(tǒng)的焊接方式面臨巨大挑戰(zhàn)。而在攻克這個難題的過程中,一支來自蘭州理工大學的智能焊接技術(shù)團隊,憑借一系列扎實的成果,走在了行業(yè)前列。
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在2021年,這支團隊與中國海洋石油集團有限公司等單位合作,在唐山22萬立方米LNG儲罐的建設項目中,取得了焊接一次合格率99.99%的驚人紀錄。這個數(shù)字創(chuàng)造了行業(yè)的新紀錄,標志著我國在大型LNG儲罐建造的關(guān)鍵技術(shù)上取得了重要突破。更直觀的是,他們的技術(shù)將原本需要一年的焊接工期縮短到了僅僅三個月,同時焊縫的低溫沖擊性能甚至超過國際標準的一倍。
團隊的核心能力體現(xiàn)在他們自主研發(fā)的關(guān)鍵設備上,他們開發(fā)了同軸激光電弧復合增材機器人成套裝置,這種設備比傳統(tǒng)的焊接設備熔敷更快、精度更高。更重要的是,他們?yōu)?strong>焊接機器人裝上了智能的“眼睛”和“大腦”。
通過激光掃描和視覺傳感技術(shù),機器人能精準地識別焊縫位置。再結(jié)合深度學習算法和數(shù)字孿生模型,機器人可以像人一樣思考,在焊接過程中根據(jù)實際情況實時調(diào)整參數(shù),確保每一道焊縫都完美無瑕。
這套系統(tǒng)成功應用于電站鍋爐管道的焊接,讓工人從需要長時間趴著工作的艱苦環(huán)境中解放出來,轉(zhuǎn)變?yōu)椴僮鳈C器的技術(shù)員,既保障了健康,又大幅提升了效率和質(zhì)量。
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前沿的科研成果與突破,并非憑空而來,它們深深植根于蘭州理工大學扎實的本科教育沃土之中,并最終反哺教學,形成了一條從課堂到產(chǎn)業(yè)、再從產(chǎn)業(yè)回歸課堂的完整人才培養(yǎng)鏈條。
該校在焊接領域的深厚積淀,早在1965年,蘭州理工大學就創(chuàng)辦了焊接技術(shù)與工程專業(yè),這為后來在智能焊接領域的深耕奠定了堅實的根基。如今,該專業(yè)不僅是國家級特色專業(yè),更通過與哈爾濱焊接技術(shù)培訓中心的合作,將“國際焊接工程師”這一全球通行的頂尖職業(yè)資格認證培訓融入本科培養(yǎng)體系。這意味著學生在本科學期間,就有機會同步獲取學位和國際認證,在畢業(yè)時就手握進入高端制造領域的“金鑰匙”。
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更為重要的是,該校的本科教育打破了傳統(tǒng)課堂的邊界。以智能焊接團隊為代表,該校大力推行“實驗室-課堂-企業(yè)”三位一體的產(chǎn)教融合模式。本科生很早就能夠進入省部共建的國家重點實驗室,接觸焊接機器人等高端設備。
他們所學的不再是書本上靜止的知識,團隊將攻克LNG儲罐焊接難題等真實科研項目轉(zhuǎn)化為教學案例,錄制實訓視頻,甚至編入教材,讓學生深刻理解如何根據(jù)現(xiàn)實工況動態(tài)調(diào)整參數(shù),解決實際問題。
這種教育模式的效果非常顯著,材料學院焊接專業(yè)的畢業(yè)生中,有高達85%的學生參與過團隊的科研項目專業(yè)對口就業(yè)率達到了92%。
蘭州理工大學在LNG儲罐智能焊接上取得的輝煌成就,恰恰是其本科教育成功的一個縮影和必然結(jié)果。該校通過“專業(yè)奠基-產(chǎn)教融合-創(chuàng)新賦能”的培養(yǎng)體系,將國家重大戰(zhàn)略需求、前沿科研課題與學生的成長緊密相連。
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