韩国经济研究院产业应用研究部韩成泰博士组开发出了99%以上依赖进口的“电子束焊机”的核心“电子枪”核心技术。
“焊接”可以说是工业的基础,是将金属等各种材料熔化并连接起来的过程。传统的焊接利用电弧(由放电产生的火花)或激光产生的热量。另一方面,电子束焊机利用电子的动能将材料粘合在一起。
换句话说,当电子束被辐射时,加速到高电压的电子与焊接材料碰撞,动能转化为热能。焊接件通过此时产生的高热量相互连接。
电子束焊接的优点是它可以无缺陷地连接厚材料,这是传统焊接无法实现的。最近,在第四次工业革命时代,各个领域都需要尖端设备的生产。
特别是,对于航空航天、国防和核能等特殊用途,更高水平的电子束焊机正变得越来越必要。2021年发射的“努里”号运载火箭的燃烧室也利用电子束焊机完美地连接了特种钢材料和部件。
电子束焊接对技术要求非常高,韩国99%以上的相关设备依赖德国和日本的进口。因此,在维护和维修进口焊机的过程中,存在着国内先进技术泄漏的风险。
Seong-Tae团队在解决这个问题方面的成就是实现了电子束焊机核心的电子枪和驱动动力系统的本地化生产。
对于电子束焊机,电子枪的加速能量越高,它们穿透热源进入材料的程度就越大。韩国电力研究院的技术拥有世界一流的功率(60千瓦)和加速电压(120千伏)。
这是一个水平,可以用于加工几乎任何厚,大的材料和零件。课题组在20多年高压技术积累的基础上,为开发高性能设备,在优化电场和磁场结构、减小电压不平衡等方面投入了大量精力,并取得了显著成果。
这为韩国摆脱对外国的依赖,利用电子束焊接开辟了道路。在引领未来的12项国家战略技术中,大部分都需要电子束焊接,预计将对相关产业的发展、替代进口设备的效果、防止技术泄漏等方面产生重大影响。
成泰表示:“随着产业向高附加值领域转移,对高精度和高质量焊接的需求将会增加,没有电子束焊接就无法生产的产品将会增加。”他还补充说,“这也为国内生产定制的高科技源设备开辟了一条新的道路,这是只有高性能电子束焊机才能提供的。”
韩国科学研究院已经申请了相关专利,并在海外发表了相关论文,计划通过持续研究,开发适用于下一代小型模块化反应堆(smr)的超高(170千伏以上)和大电流(500毫安以上)电子枪。
KERI的目标是拥有能够实现金属熔化、材料硬化、表面处理、涂层等多种功能的控制技术,使电子束焊接能够应用于更广泛的应用领域,包括需要高强度的复杂金属结构的3D打印。
研究结果发表在《IEEE等离子体科学学报》上。
更多资料:song - ho Son等,电子束焊接系统中LCC谐振变换器的研制,电子工程学报(2023)。DOI: 10.1109/TPS.2023.3288116由国家科学技术研究委员会提供引文:韩国研究人员实现电子束焊接系统的本地生产(2024年,3月5日)检索自2024年3月5日https://techxplore.com/news/2024-03-korean-local-production-electron-welding.html此文档受版权保护。除为私人学习或研究目的而进行的任何公平交易外,未经书面许可,不得转载任何部分。内容仅供参考之用。