在许多重大工程的建造现场,都有焊接技术的身影。它是一种关键的制造工艺,连接起坚固的结构,但实现高精度、高效率的焊接,特别是在极端环境下,一直是个世界性的难题。
尤其是在建造储存零下162摄氏度液化天然气的大型LNG储罐时,对焊接质量的要求更是严苛到极致,传统的焊接方式面临巨大挑战。而在攻克这个难题的过程中,一支来自兰州理工大学的智能焊接技术团队,凭借一系列扎实的成果,走在了行业前列。
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在2021年,这支团队与中国海洋石油集团有限公司等单位合作,在唐山22万立方米LNG储罐的建设项目中,取得了焊接一次合格率99.99%的惊人纪录。这个数字创造了行业的新纪录,标志着我国在大型LNG储罐建造的关键技术上取得了重要突破。更直观的是,他们的技术将原本需要一年的焊接工期缩短到了仅仅三个月,同时焊缝的低温冲击性能甚至超过国际标准的一倍。
团队的核心能力体现在他们自主研发的关键设备上,他们开发了同轴激光电弧复合增材机器人成套装置,这种设备比传统的焊接设备熔敷更快、精度更高。更重要的是,他们为焊接机器人装上了智能的“眼睛”和“大脑”。
通过激光扫描和视觉传感技术,机器人能精准地识别焊缝位置。再结合深度学习算法和数字孪生模型,机器人可以像人一样思考,在焊接过程中根据实际情况实时调整参数,确保每一道焊缝都完美无瑕。
这套系统成功应用于电站锅炉管道的焊接,让工人从需要长时间趴着工作的艰苦环境中解放出来,转变为操作机器的技术员,既保障了健康,又大幅提升了效率和质量。
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前沿的科研成果与突破,并非凭空而来,它们深深植根于兰州理工大学扎实的本科教育沃土之中,并最终反哺教学,形成了一条从课堂到产业、再从产业回归课堂的完整人才培养链条。
该校在焊接领域的深厚积淀,早在1965年,兰州理工大学就创办了焊接技术与工程专业,这为后来在智能焊接领域的深耕奠定了坚实的根基。如今,该专业不仅是国家级特色专业,更通过与哈尔滨焊接技术培训中心的合作,将“国际焊接工程师”这一全球通行的顶尖职业资格认证培训融入本科培养体系。这意味着学生在本科学期间,就有机会同步获取学位和国际认证,在毕业时就手握进入高端制造领域的“金钥匙”。
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更为重要的是,该校的本科教育打破了传统课堂的边界。以智能焊接团队为代表,该校大力推行“实验室-课堂-企业”三位一体的产教融合模式。本科生很早就能够进入省部共建的国家重点实验室,接触焊接机器人等高端设备。
他们所学的不再是书本上静止的知识,团队将攻克LNG储罐焊接难题等真实科研项目转化为教学案例,录制实训视频,甚至编入教材,让学生深刻理解如何根据现实工况动态调整参数,解决实际问题。
这种教育模式的效果非常显著,材料学院焊接专业的毕业生中,有高达85%的学生参与过团队的科研项目专业对口就业率达到了92%。
兰州理工大学在LNG储罐智能焊接上取得的辉煌成就,恰恰是其本科教育成功的一个缩影和必然结果。该校通过“专业奠基-产教融合-创新赋能”的培养体系,将国家重大战略需求、前沿科研课题与学生的成长紧密相连。
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