一、项目名称

高速列车高强韧高可靠激光-电弧复合焊接关键技术及产业化

二、提名单位意见

提名单位：青岛市科技局

提名意见：

我单位认真审阅了该项目提名材料，相关内容符合山东省科学技术奖的提名要求。中车四方股份一贯秉持科技创新助力中国轨道交通跨越式发展的理念，《高速列车高强韧高可靠激光-电弧复合焊接关键技术及产业化》项目基于超大光斑激光与高能变极性电弧耦合、磁场辅助+活性剂诱导调控复合焊缝成型的新型激光-电弧复合焊接技术，围绕工程方法创新、成套装备研制、服役性能评价三方面，解决了高速列车大型复杂构件制造精度低、焊接控制难、服役性能待提高的工程难题，创建了完整的激光-电弧复合焊接技术体系并形成了产业化能力，技术成果整体达到国际领先水平，实现了在复兴号列车、印尼雅万高铁、香港及芝加哥地铁的工业化应用，实现了在时速140公里下一代地铁及时速600公里高速磁浮列车中的开创性应用，在轨道交通高端装备制造领域起到了重要的引领、示范作用。

提名该项目为2023年度山东省科学技术进步奖一等奖

三、项目简介

1、项目内容

高速列车是中国制造的亮丽名片，是交通强国战略的重要支撑。解决高速及复杂环境下的安全、可靠及舒适性问题，持续提升车辆的强度、精度、轻量化、耐蚀性、气密性及抗疲劳能力，是行业亟需攻克的重大难题。随着列车向更高速度等级发展，材料应用更加多元，连接难度不断增大，弧焊技术瓶颈进一步加剧。面向当前车辆材料，传统弧焊已无法满足连接需求；面向未来轻量化材料，缺乏高可靠、一体化连接手段，亟需开发新的焊接技术。项目立足轨交行业发展新要求，基于新一代高铁产品升级面临的新问题，面向铝合金车体、高强钢构架两大核心部件及异质连接需求，突破传统弧焊工程局限及现有复合焊技术瓶颈，围绕工程方法开发、成套装备研制、技术体系构建三方面，创新高速列车激光-电弧复合焊接成套关键技术，首次在轨交领域实现了产业化应用。

2、技术创新

1）创新了高强、轻质、合金化材料高强韧、高性能激光-电弧复合焊接系列工艺方法；首创了超大光斑激光与高能变极性电弧耦合、外加磁场辅以活性剂调控焊缝根部成型新方法，发现了多能量场叠加、多参量耦合作用机理及其与接头形貌、组织及性能的影响规律。2）攻克了大型构件柔性化精密组装、高可靠连续焊接、智能化精细检测成套装备技术；开发了精密定位、柔性装夹、焊装一体、空间易达、随动转序的大型组焊工装，研制了集激光清洗、焊接、检测多功能一体的大型复合焊接系统，融合了超大光斑全自动变焦、长距离高速焊接稳定性控制、多参量耦合闭环调控、大间隙自适应补偿填丝等关键技术。3）提出了高速列车复合焊接结构设计、工艺制定和质量评价方法并构建技术标准体系；提出了工艺优先、形性调控、工况适应的复合焊接结构设计准则和工艺技术规范，形成了涵盖组织性能、质量缺陷、尺寸精度及应力分布的复合焊构件性能评估方法，满足列车超高速、高强度的轻量、气密及承载要求。

3、技术成果

项目授权发明专利40件、软件著作权5件；获得中国专利银奖1项，入选铁路重大科技成果2项；发表EI/SCI论文45篇；制定国际标准1项、国家标准1项。技术成果整体达到国际领先水平。

4、技术经济指标

通过项目实施，车辆制造精度提升3倍，连接强度提高15%，残余应力降低50%，减少了打磨、消除了调修，综合制造成本降低10%，推动了高速列车制造革命和产品升级换代。

5、应用推广及效益情况

通过项目实施，完成了复兴号高铁、香港及芝加哥地铁、下一代地铁及时速600km高速磁浮列车共计4976辆列车的工业化生产，在轨道交通高端装备制造领域起到了重要的引领、示范作用。近两年新增产值87亿元，利润12亿元，税收4.8亿元。

四、主要知识产权和标准规范等目录

（提名书原文）