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现代焊接科学与技术
添加时间:2016-11-12 17:31:00  

 进入21世纪以来,国家经济快速发展,其中众多的重大工程建设需要采用现代焊接技术才能解决和实施。例如现代焊接技术对西气东输、西电东送、南水北调及青藏铁路建设等重大工程,对汽车、桥梁、船舶、钢结构等现代制造业的发展均具有无可替代的技术支撑作用。材料学院现代焊接科学与技术的主要研究内容:

1)焊接工程结构延寿理论与安全评价 

焊接结构可能在各种极端或极限环境条件下工作,其使用安全涉及到产品全寿命周期,包括设计、制造和服役行为评价等一系列科学和技术问题。在发达国家,一些长期服役的关键焊接结构产品已接近临界寿命,如飞行器、桥梁、核(火)电站、重型压力容器及油气管线等。因为诸如大跨度桥梁、核电焊接结构、海工装备等重型焊接结构寿命的安全评估是必须面对的社会、经济和科学问题,所以近30年来,欧美国家动用了大量的人力、财力,通过广泛的科技合作进行了大量基础性和工程性研究,以制定和提出结构完整性评价规范,其中最具代表性的应属英国的BS7910和欧盟的SINTAP。

本学科方向在本领域的研究保持在国内领先水平,其中针对焊接结构延寿理论研究、延寿技术和设备的开发,以及结构安全性评定方面取得了系列性创新研究成果,已获得10余项国家发明专利授权,获得教育部、天津市科技奖励5项。

2)焊接过程理论与新型焊接材料 

在新材料迅速发展的今天,为实现其优质焊接,对焊接理论创新和新型焊接材料研发提出了更高的要求。以飞行器结构为例, B757客机钛合金用量占到了结构重量的15 % ;A380 每架飞机的钛材采购量达到了65t。

本学科方向在本领域的研究具有传统特色与学科优势。药芯焊丝研发与产业化的产学研项目在国内业界具有重要影响。近年来,结合国家经济建设重大需求,相继开展了新一代高强钢铁材料(例如X80钢)焊接性以及全位置焊接材料的研究和研制。

3)高效焊接技术与焊接自动化

高效焊接技术与焊接自动化是现代焊接学科领域长期受关注的发展方向。高效、高速焊接技术的发展倍受造船、汽车、工程机械制造等行业的重视。例如新的双Tandem GMAW焊接技术,与普通GMAW自动焊相比,在可比条件下,可减少管道焊接工作站点2/3 ,对口焊接的成本节省25%。

本学科方向在本领域主要开展了高效焊接方法、工艺与设备和机器人焊接、焊接过程质量控制、焊接自动化技术的研究;对铝合金点焊形核机理与质量控制方法进行了深入研究,获得国家发明专利授权近10项,形成了鲜明的研究特色。