天瑞達(dá)牽頭承擔(dān)的國(guó)家《重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃》項(xiàng)目通過科技部驗(yàn)收

2022年3月25日，國(guó)家科技部召開項(xiàng)目績(jī)效評(píng)價(jià)視頻會(huì)議（即“項(xiàng)目驗(yàn)收會(huì)議”），對(duì)天瑞達(dá)牽頭承擔(dān)的國(guó)家《重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃》項(xiàng)目“激光強(qiáng)化技術(shù)在航空航天和軌道交通領(lǐng)域的工業(yè)示范應(yīng)用” （項(xiàng)目編號(hào)：2016YFB1102600），進(jìn)行了最終評(píng)審驗(yàn)收。

評(píng)審專家組由科技部重點(diǎn)專項(xiàng)專家委員會(huì)專家、項(xiàng)目責(zé)任專家、財(cái)務(wù)專家共10人組成，林學(xué)春教授擔(dān)任專家組組長(zhǎng)。專家組通過審閱資料、聽取匯報(bào)、觀看視頻和質(zhì)詢，對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行審核評(píng)議，項(xiàng)目負(fù)責(zé)人何衛(wèi)鋒教授匯報(bào)項(xiàng)目總體情況，并與各課題相關(guān)人員一起接受專家質(zhì)詢與問題答辯。經(jīng)專家組討論決定，項(xiàng)目通過評(píng)審驗(yàn)收，并對(duì)項(xiàng)目取得的成果給予了高度評(píng)價(jià)，特別建議參與單位要大力推進(jìn)激光強(qiáng)化技術(shù)在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的工業(yè)化應(yīng)用，為社會(huì)發(fā)展做出更大貢獻(xiàn)。

該項(xiàng)目于2016年立項(xiàng)，天瑞達(dá)作為項(xiàng)目及課題二“高性能激光沖擊強(qiáng)化成套設(shè)備研發(fā)”的牽頭單位，在項(xiàng)目激光強(qiáng)化“技術(shù)基礎(chǔ)、設(shè)備研發(fā)、工藝優(yōu)化、示范應(yīng)用” 四位一體研究體系中，負(fù)責(zé)研發(fā)高性能、高可靠性激光沖擊強(qiáng)化成套設(shè)備，為項(xiàng)目產(chǎn)業(yè)化示范應(yīng)用提供關(guān)鍵設(shè)備基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)規(guī)?；I(yè)示范應(yīng)用。

激光沖擊強(qiáng)化技術(shù)（Laser Shock Peening，簡(jiǎn)稱LSP），又稱激光噴丸，是通過控制激光束在金屬表面產(chǎn)生等離子體爆炸，利用高壓沖擊波來產(chǎn)生高應(yīng)變率塑性變形，使表層材料微觀組織發(fā)生晶粒細(xì)化、位錯(cuò)密度增加等變化，并在較深厚度上產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力、提高硬度，從而顯著提高金屬材料抗疲勞、耐磨損和防應(yīng)力腐蝕等性能的一種機(jī)械表面增強(qiáng)技術(shù)。

LSP技術(shù)是當(dāng)今世界最先進(jìn)的金屬材料表面改性技術(shù)，被評(píng)為全美100項(xiàng)最重要的先進(jìn)技術(shù)之一，是美軍解決航空裝備疲勞問題的關(guān)鍵技術(shù)之一。據(jù)報(bào)道,2022年美國(guó)東部艦隊(duì)?wèi)?zhàn)備中心（FRCE）首次完成一架F-35B戰(zhàn)機(jī)的LSP處理，并通過檢查、分析、演示和測(cè)試確認(rèn)飛機(jī)符合系統(tǒng)級(jí)要求，經(jīng)驗(yàn)證該款飛機(jī)結(jié)構(gòu)件在LSP強(qiáng)化后的疲勞壽命是原先設(shè)計(jì)壽命的2.5倍，隨后美國(guó)海軍批準(zhǔn)采用LSP工藝進(jìn)行F-35戰(zhàn)斗機(jī)延壽維護(hù)。

天瑞達(dá)擁有LSP設(shè)備與工藝的完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，是全球已實(shí)現(xiàn)LSP規(guī)?；瘧?yīng)用的四家企業(yè)之一（其余三家均為美國(guó)公司，分別是LSPT、CWST、GE）。由于LSP技術(shù)集成光學(xué)、自動(dòng)控制、機(jī)械工程、材料工程等多種學(xué)科，其技術(shù)交叉性強(qiáng)，創(chuàng)新難度高，天瑞達(dá)依靠多年的技術(shù)積累和聚力攻關(guān)，突破了高效、高質(zhì)量、原位強(qiáng)化等關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，研制出大能量（焦耳級(jí)）、小能量（毫焦級(jí)）和移動(dòng)式等系列LSP成套設(shè)備，迭代出成熟的LSP加工工藝技術(shù)與質(zhì)量控制方法，并在國(guó)內(nèi)外均實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化應(yīng)用。

在設(shè)備研制方面，自主研制了大能量、小能量、移動(dòng)式三種類型共計(jì)12套LSP設(shè)備，其中包含，國(guó)內(nèi)出售設(shè)備3套、出口設(shè)備1套、出租設(shè)備1套、擴(kuò)產(chǎn)設(shè)備7套，用戶涵蓋研究所、高校、飛機(jī)修理廠、企業(yè)。

大能量LSP設(shè)備的強(qiáng)化加工方式是“構(gòu)件移動(dòng)+光束固定”，適用于小型、方便拆卸零部件。目前已為國(guó)內(nèi)4家用戶提供該類設(shè)備，并成功出口發(fā)達(dá)國(guó)家，技術(shù)指標(biāo)和強(qiáng)化效果通過用戶驗(yàn)收，受到國(guó)內(nèi)外客戶的高度認(rèn)可。2021年3月18日，央視國(guó)防軍事頻道播出《探秘戰(zhàn)鷹“心臟”重生》節(jié)目，詳細(xì)報(bào)道了用戶利用天瑞達(dá)大能量LSP設(shè)備對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)“修舊勝新”的創(chuàng)新實(shí)踐。

小能量LSP設(shè)備（激光噴丸設(shè)備）具有成本低、便攜、強(qiáng)化效果好、加工效率高等優(yōu)點(diǎn)，適用于狹小空間、薄壁結(jié)構(gòu)等零部件的強(qiáng)化加工，具備替代傳統(tǒng)噴丸潛力，具有廣泛的市場(chǎng)應(yīng)用前景。該設(shè)備目前已用于俄羅斯聯(lián)合航空發(fā)動(dòng)機(jī)集團(tuán)（UEC）、俄羅斯中央航發(fā)研究院（CIAM）鈦合金葉片強(qiáng)化加工。

移動(dòng)式LSP設(shè)備的加工方式是“光束移動(dòng)+構(gòu)件固定”，適用于大型、不便移動(dòng)零部件。天瑞達(dá)成功研制了國(guó)內(nèi)首套移動(dòng)式LSP設(shè)備（型號(hào)MA-Y2505），設(shè)備性能指標(biāo)通過專家組的考核，并給予了高度評(píng)價(jià)。

在工業(yè)示范應(yīng)用方面，天瑞達(dá)針對(duì)各行業(yè)所需求的多種材料，對(duì)不同關(guān)鍵部位在不同工藝參數(shù)下進(jìn)行LSP加工試驗(yàn)驗(yàn)證，展開了各式各樣的分析和工藝研究，所研發(fā)的工藝不僅滿足了行業(yè)需求，更能夠確保不同材料進(jìn)行LSP加工的質(zhì)量和效果，并達(dá)到規(guī)?；I(yè)應(yīng)用水平。

在國(guó)內(nèi)，已在航空、航天、軌道交通、能源動(dòng)力、石油化工、核工業(yè)、工程設(shè)備等多個(gè)領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)航發(fā)葉片、航發(fā)機(jī)匣、航發(fā)離子火焰探測(cè)器、航發(fā)壓力傳感器、航發(fā)二級(jí)壓氣機(jī)葉片、飛機(jī)翼身連接耳片、飛機(jī)雨刷板簧、燃?xì)廨啓C(jī)葉片、風(fēng)機(jī)葉片、壓裂泵頭體、攪拌摩擦焊頭等幾十余種金屬構(gòu)件的LSP工業(yè)應(yīng)用，有效提高了構(gòu)件的疲勞壽命、抗外物損傷（FOD）能力、抗微動(dòng)磨損能力、抗應(yīng)力腐蝕能力。

在國(guó)外，與美國(guó)通用電氣（GE）、美國(guó)普惠（Pratt Whitney）、英國(guó)羅羅（Rolls-Royce）、俄羅斯聯(lián)合航空發(fā)動(dòng)機(jī)集團(tuán)（UEC）和中央航發(fā)研究院（CIAM）等國(guó)際頂級(jí)企業(yè)開展LSP技術(shù)合作，其中，已獲得美國(guó)通用電氣公司（GE）4型地面燃?xì)廨啓C(jī)葉片（9F、7F系列）LSP加工服務(wù)認(rèn)證，累計(jì)加工數(shù)量超過6500片，合格率100%，成為美國(guó)通用電氣公司（GE）重型燃?xì)廨啓C(jī)葉片(9F、7F兩大系列產(chǎn)品)全球唯一LSP加工服務(wù)合格供應(yīng)商。

以國(guó)家《重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃》為牽引，天瑞達(dá)團(tuán)隊(duì)打造了一支具有國(guó)際水平的LSP專業(yè)研發(fā)團(tuán)隊(duì)，建立了完善的研發(fā)體系，研制出高性能LSP設(shè)備，形成了“低能量注入，高品質(zhì)強(qiáng)化效果”的全球獨(dú)家技術(shù)優(yōu)勢(shì)。在第七屆全球激光沖擊強(qiáng)化大會(huì)及其現(xiàn)象會(huì)議上，天瑞達(dá)LSP設(shè)備在新加坡ARTC中心向全球公開展示，引起國(guó)內(nèi)外廣泛關(guān)注，打破美國(guó)在全球的獨(dú)家壟斷。同時(shí)，經(jīng)美國(guó)通用電氣（GE）和英國(guó)羅羅（Rolls-Royce）的技術(shù)測(cè)試和質(zhì)量體系審查，天瑞達(dá)的工藝技術(shù)與質(zhì)量控制處于世界領(lǐng)先水平。

歷經(jīng)十余年發(fā)展，天瑞達(dá)引領(lǐng)了中國(guó)LSP行業(yè)，改變了國(guó)際LSP產(chǎn)業(yè)格局，成長(zhǎng)為全球領(lǐng)先的激光沖擊強(qiáng)化設(shè)備及加工服務(wù)提供商。