蘭州理工大學:產教融合助推新質生產力發展

中青報·中青網記者 馬富春

一個實驗室能在生產力發展中發揮怎樣的作用,爲社會經濟發展帶來怎樣的切實推動?一直是蘭州理工大學省部共建有色金屬先進加工與再利用國家重點實驗室(以下簡稱“實驗室”)科研人員考慮的重中之重。

2013年,省部共建有色金屬先進加工與再利用國家重點實驗室在蘭州理工大學批准建設,這是甘肅省屬高校中首個國家重點實驗室,立足甘肅省資源稟賦,重點聚焦有色金屬應用基礎研究,致力於爲國家關鍵戰略材料供應提供安全保障,爲有色冶金產業發展提供關鍵技術支撐。

金屬焊接與增材修復技術是現代製造業必不可少的材料加工方法,在裝備製造中起到至關重要的作用。然而由於焊接和增材製造是高能熱源局部或堆疊加工過程,所涉及的金屬快速熔化與凝固是一個高度複雜的加工過程,且伴隨着強烈的光、電、磁、熱干擾,相較於製造業其他工序流程而言,焊接與增材修復過程的自適應決策與控制難度顯著增加。

“目前關於焊接與增材修復過程中所建立的特徵檢測分析與控制模型大都進行了較多的條件簡化,或考慮了相對單一的作業環境,以至於面對複雜工業場景時往往出現模型泛化能力不足,無法獲得良好的應用效果。”蘭州理工大學材料學院2020級博士研究生王文楷說,基於以上原因,在航空航天、能源裝備、建築鋼結構等行業關鍵零部件焊接與增材修復過程中,仍需要經驗豐富的操作工進行手工作業,生產效率低、勞動強度大,難以適應現代製造業新質生產力發展的需求。

針對各行業不同工件焊接及增材修復需求的特點,近年來,該實驗室團隊圍繞加工前工況預測量、加工過程中特徵檢測與分析建模、加工後質量無損檢測三個方面開展了研究,並取得了示範性應用成果,相關工藝方法目前已在航空航天、核電裝備、大型天然氣儲罐、電力設備設施以及建築鋼構等行業典型構件的生產加工過程中獲得了示範性應用。

甘肅省鎳鈷金屬具有資源型和技術優勢,其中電解鎳的產量佔據全國總產量的60%以上,鈷產量和鉑族金屬長期位居全國第一位,已形成明顯的優勢產業。但仍然存在資源對外依存度高、低碳綠色製造水平還有提升空間、加工材料特色不明顯、鎳鈷產業鏈在國際上的競爭能力不強等一些短板弱項。

近年來,該實驗室依託甘肅省鎳鈷資源稟賦、行業關鍵共性技術和人才優勢,圍繞鎳鈷金屬品質提升、合金設計、使役性能及加工調控技術、鎳鈷電池新材料及器件、鎳鈷資源高值化利用、伴生稀貴金屬分離提取等開展科學問題探索、關鍵技術攻關和成果轉移轉化,聚焦鎳鈷產業強鏈延鏈補鏈高質量發展等方面取得了顯著成效。

自從進校以來,蘭州理工大學材料科學與工程學院2020級材料學博士研究生劉博就和課題團隊瞄準金川公司增材製造鎳基高溫合金產業應用需求和發展瓶頸,在增材製造鎳基高溫合金領域培育了新理念、建立了新技術、取得了新突破,並在甘肅金川公司實現應用示範,促進了甘肅鎳、鈷等優質礦產資源優勢的產業轉型升級和研發成果的快速轉化。

“面向鈷基高溫合金的斷裂失效,探明瞭熱衝擊時失效機理,爲合金設計優化提供了理論支撐;面向新型可再生能源轉換與存儲材料領域,探索了超級電容材料組織結構與性能之間的構效關係,並開發出了具有世界領先水平的系列鎳、鈷基超級電容材料。”蘭州理工大學材料學院黨委書記、國家重點實驗室副主任徐仰濤說,近年來,實驗室承擔基礎研究和應用基礎研究類國家級科研任務25項,省市級科研任務37項,形成了系列原創重大理論成果。

除聚焦新質生產力創新發展,該實驗室還高度重視人才引進和培育力度。近年來,先後柔性引進國家傑青等高層次學術人才12人,培養“國家百千萬”、甘肅省“飛天學者”等高層次學術人才6人。引進青年博士人才20餘人,獲得甘肅省“傑青”“西部之光”等青年人才計劃支持15人,已形成固定人員129人的創新人才隊伍。

“圍繞鎳鈷資源的高質化應用、高端裝備先進製造、新能源產業的關鍵技術以及綠色環保及可持續發展等方面,我們加大人才投入、科研攻關,形成了一批具有領先水平的技術,爲甘肅傳統產業轉型升級、新興產業培養及新質生產力的形成提供了關鍵支撐。”實驗室副主任喇培清說,將進一步聚焦區域、行業戰略需求,加強產學研合作,積極協同各方承擔國家、區域、行業重大任務,持續增強爲區域經濟社會高質量發展服務的能力和水平,全面助推新質生產力發展。

來源:中國青年報客戶端