兰州理工大学:产教融合助推新质生产力发展

中青报·中青网记者 马富春

一个实验室能在生产力发展中发挥怎样的作用,为社会经济发展带来怎样的切实推动?一直是兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室(以下简称“实验室”)科研人员考虑的重中之重。

2013年,省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室在兰州理工大学批准建设,这是甘肃省属高校中首个国家重点实验室,立足甘肃省资源禀赋,重点聚焦有色金属应用基础研究,致力于为国家关键战略材料供应提供安全保障,为有色冶金产业发展提供关键技术支撑。

金属焊接与增材修复技术是现代制造业必不可少的材料加工方法,在装备制造中起到至关重要的作用。然而由于焊接和增材制造是高能热源局部或堆叠加工过程,所涉及的金属快速熔化与凝固是一个高度复杂的加工过程,且伴随着强烈的光、电、磁、热干扰,相较于制造业其他工序流程而言,焊接与增材修复过程的自适应决策与控制难度显著增加。

“目前关于焊接与增材修复过程中所建立的特征检测分析与控制模型大都进行了较多的条件简化,或考虑了相对单一的作业环境,以至于面对复杂工业场景时往往出现模型泛化能力不足,无法获得良好的应用效果。”兰州理工大学材料学院2020级博士研究生王文楷说,基于以上原因,在航空航天、能源装备、建筑钢结构等行业关键零部件焊接与增材修复过程中,仍需要经验丰富的操作工进行手工作业,生产效率低、劳动强度大,难以适应现代制造业新质生产力发展的需求。

针对各行业不同工件焊接及增材修复需求的特点,近年来,该实验室团队围绕加工前工况预测量、加工过程中特征检测与分析建模、加工后质量无损检测三个方面开展了研究,并取得了示范性应用成果,相关工艺方法目前已在航空航天、核电装备、大型天然气储罐、电力设备设施以及建筑钢构等行业典型构件的生产加工过程中获得了示范性应用。

甘肃省镍钴金属具有资源型和技术优势,其中电解镍的产量占据全国总产量的60%以上,钴产量和铂族金属长期位居全国第一位,已形成明显的优势产业。但仍然存在资源对外依存度高、低碳绿色制造水平还有提升空间、加工材料特色不明显、镍钴产业链在国际上的竞争能力不强等一些短板弱项。

近年来,该实验室依托甘肃省镍钴资源禀赋、行业关键共性技术和人才优势,围绕镍钴金属品质提升、合金设计、使役性能及加工调控技术、镍钴电池新材料及器件、镍钴资源高值化利用、伴生稀贵金属分离提取等开展科学问题探索、关键技术攻关和成果转移转化,聚焦镍钴产业强链延链补链高质量发展等方面取得了显著成效。

自从进校以来,兰州理工大学材料科学与工程学院2020级材料学博士研究生刘博就和课题团队瞄准金川公司增材制造镍基高温合金产业应用需求和发展瓶颈,在增材制造镍基高温合金领域培育了新理念、建立了新技术、取得了新突破,并在甘肃金川公司实现应用示范,促进了甘肃镍、钴等优质矿产资源优势的产业转型升级和研发成果的快速转化。

“面向钴基高温合金的断裂失效,探明了热冲击时失效机理,为合金设计优化提供了理论支撑;面向新型可再生能源转换与存储材料领域,探索了超级电容材料组织结构与性能之间的构效关系,并开发出了具有世界领先水平的系列镍、钴基超级电容材料。”兰州理工大学材料学院党委书记、国家重点实验室副主任徐仰涛说,近年来,实验室承担基础研究和应用基础研究类国家级科研任务25项,省市级科研任务37项,形成了系列原创重大理论成果。

除聚焦新质生产力创新发展,该实验室还高度重视人才引进和培育力度。近年来,先后柔性引进国家杰青等高层次学术人才12人,培养“国家百千万”、甘肃省“飞天学者”等高层次学术人才6人。引进青年博士人才20余人,获得甘肃省“杰青”“西部之光”等青年人才计划支持15人,已形成固定人员129人的创新人才队伍。

“围绕镍钴资源的高质化应用、高端装备先进制造、新能源产业的关键技术以及绿色环保及可持续发展等方面,我们加大人才投入、科研攻关,形成了一批具有领先水平的技术,为甘肃传统产业转型升级、新兴产业培养及新质生产力的形成提供了关键支撑。”实验室副主任喇培清说,将进一步聚焦区域、行业战略需求,加强产学研合作,积极协同各方承担国家、区域、行业重大任务,持续增强为区域经济社会高质量发展服务的能力和水平,全面助推新质生产力发展。

来源:中国青年报客户端