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1

磁脉冲焊接技术及装备

成果单位:北京工业大学

项目简介:

磁脉冲焊接技术的焊接过程很短,瞬间(30~100us)即可完成,且无污染;可使金属材料和非金属材料进行连接或焊接;一般可在常温(即冷态)下进行,且焊接过程无明显的升温,无明显热影响区,焊接接头强度接近于母材;比爆炸焊安全,且简单易行;能量易精确控制,重复性好,故容易实现机械化和自动化。此磁脉冲焊接工装简单,无须传压介质,不损伤零件表面,加工能量可参数化控制,能实现零件的精密连接装配的优势。在航空、航天中,已部分或全部用来代替铆接或焊接,成果和效果是显著的。该方法不但能焊接AI、Cu及其合金,而且还可以焊接如低碳钢、不锈钢、Ti及其合金等的同种和异种金属,还可焊接金属与非金属。

市场分析:

汽车、航天制造领域及对管件有高效对接需求的相关领域。

应用方向

无损检测

知识产权和产业化分析

目前,在发达国家磁脉冲焊接已应用在很多领域,但在国内这方面的应用还是一片空白,大有研究和开发的必要。该焊

接法是由多学科交叉而成的边缘性工艺技术,随着这些学科的发展和现代技术的进步,以及对该工艺的不断深入研究和开发,可以想象,在不久的将来,磁脉冲焊接工艺必将会像现在的普通焊接工艺一样普及和受欢迎。

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0型环气体保护接触对焊系统

成果单位:北京工业大学

项目简介:

金属形密封环是将薄壁的不锈钢管、铝合金管或高温合金管弯成圆形,再将接口焊接、打磨而形成的一种特殊密封件。适合于其他密封件难以达到的高温(最高达800°C)、深冷(最低达-270°C)、高压(最高达1400kgf/cm2),高真空(最高达10-9毫米汞柱)等工况的静密封,广泛用于石油、化工、化纤、冶金、航空、航天等行业,不仅可以用于小直径而且可以用于大直径的密封。该项技术通过多次的断续加热及不均匀散热获得合适温度场,为不锈钢的热传导提供了充足的时间,因此焊缝一周的温度分布更加均匀。断续加热不均匀散热的电阻对焊理论能够较为精确地控制焊接收缩量,且焊接强度和通孔均满足要求,大大提高了产品的合格率。

市场分析

航空航天及特种产品先进制造技术领域。

知识产权和产业化分析

可直接向航天制造企业提供工程服务,按照航天领域每年的生产任务计算,每套设备直接经济效益可达到几百万元;目前有两套系统在首都航天机械公司服役,已经为对方提供专用O型不锈钢密封圈正式产品1200余套,共创产值1416万元。

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3

磁致伸缩导波检测仪

成果单位:北京工业大学

项目简介:

本项目综合运用理论分析、数值仿真和实验研究等方法,研制了基于磁致伸缩效应的超声导波检测仪。该仪器集成度高,耗电少,可便携,方便于现场检测;传感器可根据检测结构和检测需求,该超声导波检测仪可以根据检测需要,更换不同结构的传感器,用于不同结构的超声导波检测。可检结构包括管道、板和杆等。该仪器检测的先进性包括:检测信号可调;超声导波模态可选;传感器可安装在某点,对数米或数十米的结构进行检测;检测全面、效率高。

市场分析

该磁致伸缩超声导波检测仪可广泛应用于石油化工、航空航天、特种设备、核电等工程应用中不同类型结构的无损检测,应用潜力广泛。

知识产权和产业化分析

常规无损检测设备检测效率低,检测成本高,劳动强度大,该设备可解决常规无损检测设备所存在的问题,一旦大面积推广,可节省大量的人力、物力和财力,产生的社会效益和经济效益将相当可观。

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图例说明:

1、磁致伸缩导波检测仪

2、传感器及安装方法

3、软件界面

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4

防撞护栏钢立柱超声导波埋深测量仪

成果单位:北京工业大学

项目简介

本项目首次在国内外将超声导波技术应用于钢立柱施工质量的无损检测。综合运用理论分析、数值仿真和实验研究等方法,系统研究了钢立柱超声导波检测技术,研制了国内外首台钢立柱超声导波埋深测量的专用设备并应用于工程检测。该设备具有以下独特而突出的特点:检测性能稳定可靠,重复性好,波形直观;检出率达到98%以上,适于各类工况下的检测;检测精度高,平均测量误差优于±4%或不大于±8cm;智能便携,操作方便;检测时无需拆除钢立柱附属部件,使得全面质量检测成为可能;检测速度快,数分钟内即可完成检测,大大提高了检测效率和检测成本。成功实现了钢立柱埋深快速有效的检测,检测效率和能力大幅度提升,填补了国内外空白。

市场分析

该防撞护栏钢立柱超声导波埋深测量仪可广泛应用于高速公路护栏立柱的快速检测和工程验收,应用潜力广泛。

知识产权和产业化分析

仅浙江省每年因检测需求创造的直接效益就可以达到数百万元。从全国来看,一旦该技术投入使用,其检测的道路从高速公路到城市各等级公路。一旦大面积推广,可节省大量的人力、物力和财力,产生的社会效益和经济效益将相当可观。

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图例说明:

1、检测立柱

2、检测演示

3、软件界面

4、检测现场

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5

支架结构安全监控综合管理系统

成果单位:北京工业大学

项目简介:

为了减少由于支架结构坍塌而造成的重大人员伤亡和经济损失,本项目基于ZigBee和GPRS通信技术,开发了支架结构安全监控综合管理系统,研制用于支架结构监控的智能无线传感器,实现应力和倾角测量,对施工工程中临时性搭建的支架结构进行远程监控,填补了支架结构在役实时网络化智能监测的空白。该系统主要具备以下特点和优势:无线传感器节点体积小、质量轻,便携易安装,低功耗设计,产品使用寿命长;可采用多跳网络将通信距离扩展到100米以上,在百米内单节点数据传输的丢包率约为0;支架结构安全监控系统被测参量精度能够达到±5%FS;该无线网络组网灵活,较有线网络测量技术添加传感器节点方便快捷,省去了布线的麻烦,有很强的经济适用性。

市场分析

该支架结构安全监控综合管理系统可广泛应用于公路桥梁施工监测,应用潜力广泛。

知识产权和产业化分析

随着全国公路桥梁建设投资逐年增加,在全国范围内推广本监控技术,可以大大降低工作成本,减轻劳动强度,预期可以比离线、破坏式常规力学性能测试和专职人员巡查式抽检节约成本至少80%以上,最重要的是可以实现在役实时、快速全面监测。本系统的应用和推广将会带来巨大的经济效益和社会效益。

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