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近来，记者从哈尔滨工业大学威海校区得悉，校区资料科学与工程学院张洪涛教授团队成功研制出国内首套双换能器超声固相增材制作配备。
该配备可完结6000瓦-9000瓦双头输出功率，满意铜、铝、镍、钛等多种功用资料及梯度资料的制备需求，打破了传统超声增材设备的功率约束和加工形式，在异种金属衔接与功用资料结构构建范畴完结重大打破，让我国在高端固相增材范畴完结了从“跟跑”到“领跑”的跨过。
近年来，跟着航空航天范畴对钛/铝复合轻量化部件、新能源轿车对铜基散热组件的需求激增，传统超声波焊接制作技能的短板也日益凸显。单换能器功率缺乏就像一把钝刀，难以打破大尺度、高强度构件的制作瓶颈。2013年，张洪涛团队在调研中发现，美国在大功率超声固相增材技能方面已比较先进，而国内涵单换能器固相超声方面相对落后。这让张洪涛教授团队愈加坚决了“有必要走自己的固相增材之路，将中心技能把握在自己手中”自主研制固相增材制作配备的决计。
“科研的打破始于一个斗胆的假定。”张洪涛教授回想道，那时，美国的大功率超声固相增材制作配备技能道路以高功率为中心，寻求极限功用，而国内技能刚刚起步。面临技能壁垒，团队另辟蹊径提出“用预热的箔片替代冷态室温箔片”的新思路。
“功率是解锁固相增材潜力的钥匙，但钥匙的形状能够由咱们自己规划。”带着这样的信仰，张洪涛教授带领团队研究生从“零”开端，立志研制我国的第一台大功率超声波固相增材制作配备，为我国制作拓荒一条低温、高效、绿色的新途径。
12年前，当张洪涛团队在图纸上制作出“辅佐加热式超声固相增材技能”的雏形时，或许没人想到这个看似简略的设想，会敞开一场从一代机到二代机再到三代机跨过12年的科研远征。
“咱们不是在追逐，而是在拓荒新赛道。”从理论模型到操控办理体系，团队逐个霸占技能瓶颈，时他们乃至自费购买急需零件设备，调试失利他们便不分昼夜扎进试验室，接连奋战多个月。一位小组成员回想道：“科研没有捷径，唯有死磕究竟。”2015年，团队首项专利授权经过，小组成员在“螺丝都靠自己拧”的情况下，制作出了第一台推挽式固相增材设备。开始的样机每次仅能增材10毫米，这看似简略的一小步，却标志着他们找到了正确的探究方向。
2017年，正值第二代样机研制的要害阶段，研制，团队几名主干因结业等原因相继脱离，但其他小组成员仍然持续据守，张洪涛教授常常鼓舞咱们“最难的时间，往往离打破最近”。同年，有关技能被几家企业重视，推挽式配备专利成功授权，第二代样机功率跃升至4000W，技能体系开始完善，迈出了设备打破的重要一步。“那一年，咱们白日调试设备，深夜进行仿真测验，接连几个月昼夜倒置，只为能在安静的环境下完结上百次试验，捕捉最优谐振频率。”张洪涛教授说。
2018年夏日最酷热的时分，一场“意外”成为团队研制转折点——试验室空调毛病，在将近40℃的高温中团队意外发现，高温环境能促进固结时的金属外表塑性活动，这一发现就像“漆黑”中的一束光，催生了直流电源预热固相增材新工艺，大幅度的提高了难焊金属的固结作用。别的，在操控固结外表斑纹时，小组成员发现“细小的外表粗糙度参数直接影响制备的资料功用”，为了找到最优计划，他们带着样品在全国数十家企业间奔走测验，有时一家公司的设备参数稍有误差整个试验就得重来。
2021年，该项目参与我国“互联网+”大学生立异创业大赛并获金奖，完结校区该项赛事“零”的打破。当大赛评委赞赏“没想到团队能做到这个水平”时，他们热泪盈眶，直言一切的苦都值了。
2024年团队研制的第三代设备功率达6000W-9000W，功用作用、工艺根底全面跃升。2025年春该设备经过增减材一体化相关测验，可完结铜/铝、铝/钛等异质资料的高质量复合增材制作，为轻量化功用资料制备热灵敏器材无损植入等范畴拓荒了新的工艺途径。
三代设备的迭代，完结了从单换能器的功率枷锁到双推挽式结构，从冷态箔片堆叠到热箔堆叠的打破，这支团队用据守与立异为我国高端制作写下了一段“12年磨一剑”的传奇。
从理论模型到加工体系，团队霸占10余项中心技能，彻底独当一面地主导大功率推挽式超声波增材制作配备的诞生，这台“国之重器”完结了在热箔辅佐式固相增材双换能器推挽结构动态谐振操控技能增减材一体化规划等方面的四大打破。
“人无我有，人有我优。”张洪涛教授常对团队说：“哈工大人做科研，既要敢闯‘无人区’也要把‘卡脖子’清单变成‘领跑者’榜单。”现在，这台由张洪涛教授团队彻底自主研制的国内首套大功率推挽式增减材一体化超声波固相增材制作配备，未来可为我国航空航天、新能源轿车光伏工业以及无人机技能等范畴，供给绿色特种功用资料的快速制备新工艺，在星斗大海间书写哈工大人矢志科研攻关、打造国之重器的斗争故事。
