2024年底,煌港特鋼與香港理工大學國家鋼結構工程技術研究中心鍾國輝團隊的寧克洋博士達成戰略合作,聯合開展激光復合焊接空心型材結構件的技術研究與工程實踐。這一合作旨在攻克高性能鋼結構製造的焊接難題,推動激光復合焊接技術在高強度、輕量化鋼結構領域的廣泛應用。
激光復合焊接技術是近年來在先進製造領域備受關注的一項技術,其通過將激光焊接的高精度、高效能與傳統電弧焊接的強抗變形能力相結合,解決了高強度鋼材焊接過程中常見的熔深不足、熱影響區裂紋及焊接變形等技術難題。空心型材作為輕量化鋼結構的重要組成部分,其製造質量對整體結構的安全性、耐久性及經濟性具有決定性影響。然而,高強度空心型材的焊接過程因材料厚度、複雜截面形狀及內部應力分布的不均勻性而存在巨大挑戰。
此次合作聚焦於高強度空心型材的激光復合焊接技術開發,目標是在保障焊接質量的同時,實現焊接效率和結構性能的全面提升。
鍾國輝團隊擁有深厚的焊接技術研究經驗和先進的實驗設備,煌港特鋼自有兩萬瓦激光焊接機,在高性能鋼材生產和結構設計領域處於行業領先地位。雙方合作基於以下幾個核心方向:
焊接工藝開發與優化 合作團隊聯合制定了多種激光復合焊接參數方案,包括激光功率、電弧電流、焊接速度及保護氣體流量等。經過多輪實驗驗證,成功開發出適用於不同厚度、截面形狀的空心型材焊接工藝,並在焊接效率、熔深均勻性及熱影響區微觀組織控制方面取得顯著成果。
多物理場耦合模擬 合作團隊利用多物理場仿真工具對焊接過程中的熱分布、應力場及金屬熔池動態行為進行精確建模和分析,為工藝參數優化提供理論依據。同時,這一方法有效減少了工藝開發過程中對實際材料消耗的依賴,降低了實驗成本。
焊接質量檢測與認證 通過引入非破壞性檢測技術(如超聲檢測、X射線檢測等),雙方對焊縫內部缺陷及表面成形質量進行全面評估,確保焊接工藝的穩定性和可靠性。此次焊接工藝已通過香港實驗室認可計劃(HOKLAS)的初步認證,進一步彰顯了焊接質量的國際領先水平。
通過此次合作開發的激光復合焊接工藝,煌港特鋼已成功製造出多批次高強度空心型材樣品,廣泛應用於高層建築、大跨度橋樑、海洋工程裝備及能源基礎設施等領域。這些結構件不僅具有優異的力學性能,同時大幅減輕了結構自重,顯著降低了施工成本和碳排放。
寧克洋博士表示:“此次合作標誌着激光復合焊接技術在鋼結構製造領域的一次重要突破。未來,我們將繼續與煌港特鋼深化合作,推動技術創新成果轉化,為綠色建築及可持續發展提供更加優質的鋼結構解決方案。”
煌港特鋼將以此次合作為契機,持續推動技術創新,加強與高校及科研機構的產學研合作,進一步提升企業核心競爭力和行業影響力。未來,公司計劃將激光復合焊接技術擴展至更多高性能鋼材品類,探索更多定製化、高附加值的鋼材應用場景。
此次合作不僅為激光復合焊接技術的工程化應用提供了寶貴經驗,同時也為高性能鋼材行業的技術進步樹立了新的標杆。