国家重点研发计划“增材制造与激光制造”课题通过验收

来源：装备家族

2021年9月25日，国家重点研发计划“增材制造与激光制造”重点专项“激光强化技术在航空航天和轨道交通领域的工业示范应用（2016YFB1102600）”项目的课题验收会在武汉召开。科技部高技术中心委派的专家组现场考察了钢轨激光淬火加工车的作业过程，听取了课题执行情况汇报，审查了相关材料，经质询和讨论，高度肯定了项目的研究成果，项目中全部5个课题的绩效评价均为优秀。

项目全部五个课题都参与了汇报。华中科技大学武汉光电国家研究中心增材制造与激光制造团队是该项目中铁路钢轨在线强韧化处理装备的技术源头，团队成员胡乾午副教授主持课题4“激光选区淬火高效在线强化成套设备研发”的研究工作，团队负责人曾晓雁教授和团队成员王邓志副教授和孟丽博士后分别参加了课题1“激光冲击与淬火强化技术基础研究”、课题4和课题5“激光选区淬火高效强化工艺研究与应用示范”的研究工作。

课题4提出的钢轨激光选区淬火方法，在钢轨表面形成“马氏体强化区+珠光体软基体”的复合结构，成功解决了此前钢轨材料难以兼顾高硬度和高韧性的技术难题，为钢轨在线激光强化延寿技术开辟了新的道路。开发的高功率单光束激光多光斑高重频选区淬火技术，将钢轨激光选区淬火效率从5m/h提高到54m/h。研制的GCC-50型钢轨激光淬火车，采用独特的子母车结构，结构紧凑，操作简便，能够快速抵达和驶离现场，能够满足小半径曲线钢轨、道岔、尖轨等部件的激光淬火加工。GCC-50型钢轨激光淬火车采用基于视觉测量的钢轨激光加工软件系统，可以自动识别钢轨轮廓，规划选取激光淬火的扫描路径，实现钢轨在线激光淬火过程的智能化控制。GCC-50型钢轨激光淬火车得到国家铁路集团公司认证中心的新产品定型认可，是国际上首台专业型钢轨在线激光加工车。这种激光淬火车拥有自主知识产权，已经先后获得中国和美国发明专利授权。

课题5采用研制的GCC-50型钢轨激光淬火车，在武汉北编组站进行了钢轨在线激光淬火强化和激光熔覆修复的示范应用，应用过程中工作状态稳定，可以长时间连续作业，证明该装备已经能够初步满足轨道激光加工的应用要求。激光选区淬火处理钢轨的平均寿命大约是未经激光处理钢轨的3倍；激光熔覆修复钢轨的耐磨性可以提高2倍。此外，课题5编制了钢轨表面激光选区硬化工艺规范，开发了钢轨激光淬火质量在线检测技术。相关结果对于保证钢轨激光淬火质量和促进钢轨在线激光淬火技术的推广应用具有重要指导意义。

专家组组长为北京工业大学蒋毅坚教授，专家组成员包括暨南大学段宣明教授，中国科学院西安光学精密机械研究所李明研究员，浙江大学欧阳小平教授，重庆大学曹华军教授，江南大赵军华学教授和华中科技大学朱晓教授。参加会议的财务专家为中兴财光华会计师事务所会计师刘伟。

依托单位领导华中科技大学武汉光电国家研究中心学术委员会主席曾绍群教授和华中科技大学科发院重大项目办公室主任裴宇翀出席了会议。