研究方向

（1）航空宇航高質(zhì)高效焊接工藝與裝備。

為滿足我國新一代載人航天飛行器（運載火箭、空間站等）、飛機、航空發(fā)動機、核反應(yīng)堆等高端裝備重要結(jié)構(gòu)組件產(chǎn)品研制生產(chǎn)對焊接工藝裝備日益提升的迫切需求，解決型號產(chǎn)品研制生產(chǎn)過程中，鋁合金、鈦合金、鎂合金、高溫合金等新材料新結(jié)構(gòu)的高質(zhì)高效焊接難題，團隊一貫堅持從國產(chǎn)化焊接工藝裝備技術(shù)創(chuàng)新出發(fā)，完全突破并掌握系列關(guān)鍵核心技術(shù)（授權(quán)核心發(fā)明專利20 余項），研制開發(fā)出了具有自主知識產(chǎn)權(quán)、國際領(lǐng)先的多系列新型焊接工藝裝備，如安裝位置飛機導管高頻感應(yīng)釬焊技術(shù)裝備、超音頻方波脈沖電弧焊接新工藝及數(shù)字化電源裝備、電子束焊接/增材制造用高端電子束源裝備等，打破了國外焊接裝備壟斷，被我國多家主承研制單位應(yīng)用于多個型號關(guān)鍵組件產(chǎn)品的焊接生產(chǎn)中，如某重點型號飛機總裝、部裝生產(chǎn)和大修；某型號地空導彈滑油箱焊接；某在軌空間站熱控系統(tǒng)薄壁管異形組件焊接；某空間飛行器密封艙體錐段環(huán)縫焊接等；某型號大型結(jié)構(gòu)件和復雜精密零件的電子束熔絲/粉末增材制造等，為我國載人航天、航空和武器裝備等系列重點型號產(chǎn)品的研制生產(chǎn)提供了有力支撐和技術(shù)保障。

另外，團隊充分發(fā)揮先進電源技術(shù)創(chuàng)新優(yōu)勢，研制出用于等離子噴涂、臨近空間飛艇、魚雷、運載火箭測試、油田超聲振動增產(chǎn)、激光沖擊強化及新能源汽車等諸多領(lǐng)域的系列特種電源裝備。

（2）電弧熔絲增材/修復及激光沖擊強化工藝與裝備。

面向我國航空航天等領(lǐng)域型號產(chǎn)品構(gòu)件對高質(zhì)量、高效率、高可靠性長壽命服役及低成本增材/修復制造的需求，重點圍繞鋁合金、鈦合金、高溫合金、鎂合金和記憶合金等材料結(jié)構(gòu)，開展電弧熔絲增材/修復制造及激光沖擊強化關(guān)鍵技術(shù)及成套裝備的研究，創(chuàng)新性地通過在增材/ 修復過程引入超音頻方波脈沖電弧新型受控熱源、增材/修復后熱處理、激光沖擊強化后處理等系列措施，突破電弧熔絲增材/修復受控成形、專用軟件、形性協(xié)同控制等關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)對增材/修復部位成形精度、組織均勻性與性能一致性的主動控制和提升，最終研制出高質(zhì)量、高效率、低成本的電弧熔絲增材/修復制造及激光沖擊強化成套工藝裝備。

同時，面向航空發(fā)動機風扇葉片/整體葉盤、飛機典型承力結(jié)構(gòu)孔結(jié)構(gòu)和圓角結(jié)構(gòu)、航空焊接結(jié)構(gòu)、激光增材結(jié)構(gòu)等，團隊還開展了激光沖擊強化過程中殘余應(yīng)力與微觀組織調(diào)控、軌跡優(yōu)化與精準控制、變形控制及可靠性評估等基礎(chǔ)研究，相關(guān)成果有望在我國航空發(fā)動機、飛機等部分型號中應(yīng)用。

（3）航空宇航關(guān)重件釬焊擴散焊及微納連接。

面向我國航空發(fā)動機、飛機與航天器關(guān)重構(gòu)件研制生產(chǎn)的高性能釬焊擴散焊重大需求，開展針對航空發(fā)動機渦輪葉片、高溫合金蜂窩、飛機機翼鈦合金蜂窩夾層、飛機在線裝配導管、大面積C/C 與金屬高溫輻射器、衛(wèi)星用環(huán)路熱管、鋁合金/ 不銹鋼/ 鈦合金/ 高溫合金微流道冷卻系統(tǒng)等多種典型結(jié)構(gòu)組件的釬焊擴散焊接工藝技術(shù)研究，突破并掌握了專用釬料開發(fā)、釬焊工藝、無損檢測與工程化等系列難題，完成的釬焊擴散焊結(jié)構(gòu)組件已應(yīng)用于我國航空發(fā)動機、飛機、無人機、航天發(fā)動機、衛(wèi)星等多種型號產(chǎn)品或地面驗證平臺。

同時，團隊緊跟國際研究前沿，開拓了微納連接、激光直寫等前沿方向，將焊接/連接拓展到微納尺度和先進微納材料方面，研究成果有望用于航空航天部件結(jié)構(gòu)功能一體化制造，以及智能傳感和微電子器件封裝等領(lǐng)域。

（4）焊接結(jié)構(gòu)完整性與斷裂控制。

面向我國航空航天焊接結(jié)構(gòu)可靠性工程需求，長期開展焊接結(jié)構(gòu)完整性與斷裂控制方面的研究，先后承擔完成了國家科技攻關(guān)、國防計劃科研、國家自然科學基金以及企業(yè)合作等多項課題。系統(tǒng)研究發(fā)展了焊接結(jié)構(gòu)完整性分析與斷裂控制理論與技術(shù)。瞄準航空航天先進焊接結(jié)構(gòu)的不斷發(fā)展，持續(xù)開展了鋁合金攪拌摩擦焊、高溫合金電子束焊、慣性摩擦焊及鈦合金線性摩擦焊的瞬態(tài)熱力行為、斷裂控制理論、疲勞強度與合于使用評定等方面的技術(shù)基礎(chǔ)研究工作。相關(guān)研究成果在我國航空航天焊接結(jié)構(gòu)完整性分析與斷裂控制等方面得到了廣泛應(yīng)用。

導管感應(yīng)釬焊成套裝備

激光沖擊強化電源裝備

臨空飛艇用裝備

機器人TIG/等離子弧焊接裝備

等離子噴涂裝備

超音頻方波脈沖電弧焊接成套裝備

機器人輔助電弧增材/修復裝備

真空電子束源系列裝備

等離子電源

新能源車用裝備

交流與合作

北航航空宇航先進焊接技術(shù)科研團隊與國內(nèi)多所高校、科研院所、航空航天及武器裝備主承研制企業(yè)單位等長期保持著緊密合作，同時，在國際上與美國俄亥俄州立大學、日本大阪大學、英國克蘭菲爾德大學、加拿大滑鐵盧大學等焊接優(yōu)勢科研單位開展了項目聯(lián)合申報和研究、互訪學術(shù)交流及研究生聯(lián)合指導等，建立了長期穩(wěn)定的合作交流關(guān)系。