希望能夠跟國內外企業協同創新，共同打造更加先進的高端裝備，從而更快地推動我們在應用基礎研究及技術開發上的發展——中國科學院上海光學精密機械研究所研究員 楊上陸

焊接，是連接金屬材料的重要方式。從最初的電弧焊接到今天的激光焊接，每一次焊接技術的革新，都繪就了現代工業文明的壯麗畫卷。

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持續創新，為中國激光制造技術添磚加瓦

近年來，隨著新能源汽車、航空航天等領域對輕質高強度材料的需求不斷增長，傳統的材料焊接技術已無法滿足業界需求。中國科學院上海光學精密機械研究所作為我國建立最早、規模最大的激光專業研究所，設立了激光智能制造研發中心，重點深耕激光焊接、激光精密制造、激光增減材制造、激光沖擊強化等核心器件開發、關鍵工藝的突破和高端裝備的研發。

中心負責人楊上陸研究員介紹：“我們團隊主要圍繞輕量化、高性能材料先進激光制造技術的研發，努力構建新材料-新工藝-新裝備-新結構之間的新的技術體系，注重應用基礎研究、知識產權布局和技術轉移轉化相結合，堅持通過創新為社會創造價值的理念。近年來，在鋁硅涂層熱成型鋼激光填絲焊接、鋁合金電阻點焊、異質材料連接等領域取得了突破”。

“牛頓環”鋁合金電阻點焊技術攻克了幾十年的行業難題，可實現板材、型材、鑄鋁等鋁合金材料的高質量焊接。自2023年起，該技術已應用于吉利、極氪、路特斯等品牌汽車的制造中，也應用在寧德時代、威唐等企業的儲能產品，在半導體行業也實現了應用。

針對新能源汽車輕量化關鍵輕量化材料之一的鋁硅涂層熱成型鋼，團隊打破了該材料激光焊接技術長期被壟斷的局面，實現了不同強度級別、不同涂層厚度和不同供應商材料的“多合一”一體化解決方案。從用戶反饋來看，該技術不僅提升了生產效率，也大幅降低了制造成本，提升了制造利潤。2023年9月開始，該技術已在多家汽車公司應用。

從電極材料制造到失效分析，國儀電鏡服務創新全流程

為觀察焊接接頭微觀組織及形貌和接頭失效分析，通過機理的理解來指導先進焊接工藝開發與改進，激光智能制造研發中心于2022年通過公開招采，引進了國儀量子研制的場發射掃描電鏡SEM5000。

從材料到制造，再到最終產品性能分析的全過程，都離不開對產品微觀結構的檢測。傳統光學方法無法觀測微觀細節，因此必須借助掃描電鏡來深入分析內部微觀組織。“掃描電鏡不僅是我們團隊每天必須使用的重要工具,更是推動科研創新的強大利器。” 楊上陸說，“它極大加快了我們的研發步伐。”

激光智能制造研發中心博士后張家志介紹：“團隊通過國儀量子的掃描電鏡，對高強鋼、鋁合金、銅合金、鈦合金等材料的焊接接頭和失效斷口進行組織分析和元素分析。找出斷裂機理，指導工藝優化和改進。在‘牛頓環’鋁合金電阻點焊技術和鋁硅涂層熱成型激光焊接技術開發研究過程中，我們也廣泛使用了國儀量子掃描電鏡，分析接頭微觀組織和失效斷口。國儀量子掃描電鏡為“牛頓環”電阻點焊工藝優化和電極改進以及鋁硅涂層激光焊接技術開發提供了重要依據。”

與國產品牌協同創新，實現自主可控，推動技術升級 

牛頓環、盤古界、昆侖鏡......激光智能制造研發中心團隊的工程師們為他們自主研發的多項技術裝備賦予了獨特的稱謂。楊上陸介紹：“鋁合金電阻點焊技術之所以取名“牛頓環”，是因為這項技術所發明的電極形狀與光學上的“牛頓環”圖樣相似，我們想傳承牛頓為人類社會進步所做出偉大貢獻的科學精神，所以取名為牛頓環。隨著新技術、新成果的不斷涌現，我們希望這些成果能夠建立起屬于國人的品牌符號，也就有了盤古界、昆侖鏡這些富有傳統文化特色的名稱。”

從產品命名到科研創新，對自主可控的追求貫穿了團隊上下。楊上陸說：“實驗室儀器裝備至關重要。中心希望通過與國內企業的合作，實現高端分析儀器設備的自主可控，擁有自主品牌，形成先進裝備與制造技術的良性互促，從而加速科技自主創新，推動制造業高質量發展。掃描電鏡對我們這個領域非常重要，我們也希望能夠自主可控。”

自主可控、用戶友好是國儀量子掃描電鏡的重要優勢。“國儀量子的掃描電鏡界面更加人性化，操作簡單，即使是沒有掃描電鏡基礎的人員，經過短時培訓就可以很快上手。”張佳志說，“而且分辨率和探測器性能都非常優秀，與進口電鏡相當，但中文界面和操作更加友好。”他還很贊賞國儀量子的售后服務，“只要有需求，基本能在24小時內得到高效響應和解決。”

國產新能源汽車的不斷發展，背后是無數中國科研人的智慧與汗水，是牛頓環、盤古界、昆侖鏡等自主創新技術的推廣與應用，也是國儀量子等國產科學儀器廠商的執著與堅守。未來，隨著更多國產技術裝備的突破，先進裝備與制造技術必將實現良性互促，推動產業發展升級。