江苏科技大学焊接与成型实验室.doc

1、焊接与成型实验室一、实验室概况：江苏科技大学材料学院拥有国内最早的焊接专业和焊接实验室，原焊接工艺与设备专业及实验室始建于 1953 年，即学校前身上海船舶工业学校时期。2003 年筹建材料成型实验室，以满足新开材料成型与控制专业（模具方向）的要求。目前焊接与成型实验室下设焊接和材料成型两个实验分室，实验室依托于我校的江苏省重点学科点材料加工工程及省级特色专业焊接技术与工程。其中，焊接实验室是“江苏省船舶先进设计与制造技术重点实验室”的主要组成部分，也是原中国船舶工业总公司“高效焊接重点实验室” 。2001 年国家财政部拨专款 200 万用于本实验室建设，2003 年国家财政部再次拨款 480

2、 万，部分经费用于本专业建设，2005 年成为“先进焊接技术省重点实验室” 。经过 50 多年的发展，焊接专业实验室条件优越、设备齐全，人才济济，在教学、科研和人才培养中取得了骄人的业绩，并在全国船舶制造和压力容器等行业享有盛誉。焊接与成型实验室现有固定资产 765 多万元，设备 620 多台（套） ，实验室面积 3000多平方米，实验室主要分布于焊接楼。实验室拥有一支实力雄厚的从事实验教学和科研的专兼职队伍，其中教授 6 名、副教授/高级工程师 3 名、讲师和实验师 3 名，具有博士学位的 4 人。本实验室和乌克兰、俄罗斯、日本、美国、加拿大等国相关大学和研究单位建立了长期的国际合作关系，并

3、与国内哈尔滨工业大学焊接实验室等相关专业实验室有着广泛、经常性的交流与合作。二、实验仪器与设备焊接与成型实验室跨焊接与材料成型两个专业方向，由弧焊机器人、搅拌摩擦焊、无损检测、弧焊电源、埋弧焊、气体保护焊、压力焊、真空焊接、电弧物理、高温金相、真空甩带机和压力加工、模具拆装、CAD 中心等 10 多个专业实验室组成。实验室具有较为齐备、先进的设备仪器和优良的实验条件，近几年还研发了 10 余台套实验教学仪器设备、科研仪器和焊接生产专机，包括弧焊电源测试装置、电弧测试仪、电弧图像分析系统、焊缝跟踪装置、金属薄板自动拼焊机等。实验室还与学院的分析中心共享扫描电镜、X 射线衍射仪、热分析仪等大型设备

4、仪器。实验室的主要设备和大型设备情况如下表：设 备 名 称 型 号 功 能弧焊机器人系统 KUKA KR16 可以完成各种空间全位置的焊接，满足复杂焊接的需要。数字化逆变焊接电源Fronius TPS5000适应面广泛，适配性强，可用于 MIG/MAG 焊，直流 TIG 焊，MMA焊；具有 500A 的输出电流能力，可满足工业制造高强度的生产需要。搅拌摩擦焊机 FSW-3LM-002 焊接厚度为 315mm 的铝合金板材和直径小于 800mm 的筒形件，以及铝基颗粒增强铝合金；镁及镁合金；锌及锌合金；铜；钛；不锈钢；铅及铅合金；塑料等。彩色高速摄影机 Fastcam Super 10KC焊接参

5、数分析仪 汉诺威 AHXV以两者为主构成电弧物理研究平台，可以拍摄熔滴过渡过程，并实时测量焊接过程中的电参数（焊接电流、焊接电压） ，对瞬时值进行统计处理，得出幅值特征的概率密度分布曲线和时间特征的时间频数分布曲线，用以识别不同工艺条件下的焊接过程。电子万能试验机 CMT5205 用于金属、非金属及复合材料的拉伸、压缩、弯曲，也可增配相应附件完成剪切、剥离、撕裂、松弛、蠕变、往复、保载等力学性能试验。高温金相系统 M A 20-78 对各种材料处于真空或处于保护气体下在加热(冷却) 拉伸(压缩) 的条件下进行直接的微观组织观察、照相、电影摄影及摄像，可同时自动记录在加热及冷却时电阻的相对变化及

6、试样的变形，并可以进行金属试件的热循环疲劳试验。 高真空甩带机 HVDS-II 熔炼高熔点金属 /合金，半导体材料，合金小试样及稀土材料的提纯，制备大块非晶材料，制备条带非晶材料，制备非晶态钎料。 真空高频感应热压炉自行研制 采用高频感应加热，可液压加载，主要用于真空扩散连接，也可实现感应钎焊。真空度高，工作周期短，加载大小可以调节。高真空碳管电阻炉SL63-7B 供金属、难熔化合物及陶瓷材料等在真空或保护气氛中加热之用，可实现对材料的钎焊连接。射线探伤机 XY-2515X 射线探伤机 XXQ-2005焊缝无损探伤。金属焊接热裂纹试验机HRL-1 测定分析焊接热裂纹。残余应力测试装置ZDL-2

7、 测定焊接结构残余应力冲击试验机 JBD-30 测定金属材料在动负荷下抵抗冲击的能力。纯弯曲疲劳试验机PQ1-6 测定金属材料在对称反复交变的弯曲应力作用下的其弯曲疲劳极限,并可通过经验公式的换算，确定拉压疲劳极限和扭转疲劳极限。湿润角测量仪 JJC-1 测定钎料润湿性能。电焊条涂料机 TL-25 电焊条制造设备。5 头插销试验机 HCL-2 型多功能交直流TIG 焊机WSE-300TSM1钨极氩弧焊机 MAGIC WAVE2600埋弧自动焊机 MZ-1000氩弧焊机脉冲 MIG 焊机 TPS4000自动 CO2 气体保护焊机CM-22半自动气体保护焊机A10-500常规焊接设备和实验装备。薄

8、板电焊机 JBX-60空气等离子体切割机G120/60电阻点焊机 SO432NT-8A储能点焊机 P1108-1焊接变位机 HB电动翻滚架 KT-1T角向磨光机 SG-1256三、实验教学焊接与成型实验室承担了焊接技术与工程、材料成型与控制工程、金属材料工程及高分子材料工程等专业的本科专业基础课及专业方向课的实验教学，进行生产实习、毕业实习、课程设计、毕业设计等教学实践工作，同时也是全校金工实习的焊接实训基地。实验室为 23 门课程开展实验教学，共 50 多个实验项目，其中综合性、设计性实验 40 多个，综合性/设计性实验课程占实验课程的比率达 95%。开设的部分实验课程见下表： 课 程 名

9、称 实验学时实验个数面 向 专 业材料力学性能 4 2 材料成型与控制工程，焊接技术与工程，金属材料工程微机原理与应用 6 3 材料成型与控制工程，焊接技术与工程材料连接原理 10 3 焊接技术与工程焊接结构与设计 6 1 焊接技术与工程材料焊接性 6 1 焊接技术与工程自动控制工程 16 2 材料成型与控制工程功率器件与控制技术 4 1 焊接技术与工程焊接方法与设备 10 5 焊接技术与工程弧焊电源 4 2 焊接技术与工程无损检测 4 2 材料成型与控制工程，金属材料工程焊接专业综合实验 24 1 焊接技术与工程材料成型技术基础 4 2 材料成型与控制工程塑性成型原理 4 2 材料成型与控制

10、工程塑性加工工艺及模具设计 6 3 材料成型与控制工程材料成形加工方法与设备 6 2 材料成型与控制工程现代模具制造技术 4 1 金属材料工程，高分子材料现代制造技术 4 1 材料成型与控制工程成形过程控制与自动化 4 2 材料成型与控制工程材料成型过程模拟 10 5 材料成型与控制工程CAD 基础 20 5 焊接，材料成型，环境工程，金属材料，高分子材料材料成型 CAD/CAM 20 4 材料成型与控制工程计算机在材料科学中的应用 10 2 金属材料工程四、实验室建设与成果在教学、科学研究工作中，焊接与成型实验室积极开展实验教学的改革，勇于创新，并进行科研实验，成为教师科研开发的实验基地。近

11、三年实验室教师发表实验教学研究论文近 10 篇，并承担了近 10 项省、校级实验教改课题，多项实验教学研究与教学改革课题已通过省级或校级验收和鉴定。 （一）近 5 年教师发表教学研究论文情况论文名称 作者 发表刊物名称 发表时间材料成型及控制工程专业人才培养模式的探索 邹家生 华东船舶工业学院学报 2003.06工程实用性人才培养模式的探索 邹家生 理工高教研究 2003.07老专业新办的问题与对策焊接技术与工程专业建设 邹家生 华东船舶工业学院学报 2004.03焊接专业实践教学改革与工程能力培养 邹家生 王宇 江苏科技大学第四届实验室工 作研讨会 2004.12加强实验室建设，培养高素质创

12、新人才谢春生祁凯江苏科技大学第四届实验室工作研讨会 2004.12以特色专业建设为契机 全面提高人才培养质量 邹家生 江苏科技大学教育思想大讨论 论文集 2004.12（二）近 5 年教师承担的教学改革项目情况课 题 名 称 主持人 课题来源 完成情况 完成时间工科院校工程实用型人才培养模式的研究与实践 邹家生 江苏省教育厅 已鉴定 03.12焊接方法与设备课程开放实验探索 王 宇 江苏科技大学 已完成 2004.4区域创新能力与活力评估研究生佳根邹家生江苏省教育厅 已鉴定 04.12材料成型与控制专业材料方向课程体系教学改革 邹家生 江苏科技大学 已完成 04.12焊接技术与工程专业材料系列

13、课程群 邹家生 江苏科技大学 已完成 06.03分析测试中心实验教学模式研究 芦笙 江苏科技大学 在研新形势下材料成型与控制专业培养方案的研究 芦笙 江苏科技大学 在研焊接技术与工程专业培养方案的研究 邹家生 江苏科技大学 在研（三）近 5 年教师获教学成果情况等 级成 果 名 称 获奖 者 获奖年度 国家级省(部)级 校级在获奖名单中的排名位置江苏省优秀教育工作者 王加 友 2004 省级 1江苏省青蓝工程优秀中青年学术带头人称号王加友 2004 省级 1材料连接原理与工艺江苏省精品教材邹家生 2005江苏省教育厅 1工科院校工程实用型人才培养模式的研究与实践教学成果一等奖邹家生 2004

14、校级 1焊接专业实践教学改革与工程实践能力培养邹家生 2004 校级 1（四）近 5 年教师承担的部分学术研究课题、和获得学术研究表彰/奖励情况项目编号 成 果 名 称 项 目负责人 项 目来 源 研 究年 限 获奖情况50574044超晶格薄膜晶界组装及力学性能异常极力研究 许俊华自然科学基金 在研2003609用于高温结构陶瓷耐热连接的非晶钎料研究 邹家生省教育厅教育厅验收 验收优秀2003610用非晶高温钎料进行 SI3N4 陶瓷钎焊连接的研究 邹家生省科技厅 在研04CL033JSi3N4/Ti/Cu/Ni 二次部分瞬间液相连接动力学及模型研究 邹家生 江科大 完成机械工程学会 3 等

15、奖镇江科技进步 3 等奖04CL034J 镁合金的焊接性研究 芦 笙 江科大 完成新型绿色锡基多元无铅钎料的研制与开发 芦 笙江苏省科技厅ZL02220349.4 弧焊限流保护装置 王加友国家知识产权局 完成200510038527.4空心轴电机驱动的旋转电弧窄间隙焊接方法及装置 王加友中国发明完成200520070050.3空心轴电机驱动的旋转电弧窄间隙焊炬 王加友实用新型完成（五）近 5 年来部分教师利用实验室开展研究发表的部分学术论文论文名称 作 者 发 表刊物名称 发表时间Plasma arc cutting torch tracking control 王加友Science and

16、Technology of Welding and Joining(SCI、EI 收录)2001,No.3Artifical neural network estimation of dross attached level in plasma arc cutting process王加友 Welding& Cutting(EI 收录) 2001,No.1Recent Application of Plasma Arc Cutting Technology in Japan王加友International Journal for the Joining Materials(EI收录)2001,

17、No.2Characteristics of kerf shape in plasma arc cutting王加友International Journal for the Joining Materials(EI收录)2002,No.3Microweld penetration monitoring techniquesBy arc sensing王加友Proc. Of IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics.Kobe, Japan2003.7Si3N4/Ti/Cu/Ni/Cu/Ti/S

18、i3N4 二次部分瞬间液相连接强度 邹家生 焊接学报 2005 No2Cu-Ni-Ti 钎料连接 Si3N4/In718 接头强度及断裂分析 邹家生 焊接技术 2003,No.3SICP/LY12 复合材料的真空钎焊 邹家生 中国有色金属学报 2004,No1作 AI-CU-SI-MG 钎料钎焊 SICP/LY12 复合材料的接头强度及断裂 邹家生 稀有金属材料与工程 2004,No9SiN/Ti/Cu/SiN 部分瞬间液相连接界面动力学 邹家生 焊接学报 2004,No4铝基纤料在碳化硅颗粒增强铝基复合材料上的润湿性研究 邹家生 兵器材料学与工程 2004,No3SiC 颗粒增加铝基复合材料

19、钎焊技术研究 邹家生 轻合金加工技术 2004,No3非晶态焊接材料的特性及应用 邹家生 材料导报 2004,No4SiN 陶瓷二次部分瞬间液相连接模型 邹家生 航空材料学报 2004 No6氯化硅陶瓷瞬间液相连接过程动力学研究 邹家生 中国焊接 2004 No4铸造 Cw Al-Bc-B 合金阻尼能力的优化设计 芦 笙 中国铸造 2004 No5Effect of Mg on the Microstructure and Properties of Sn-Ag-Cu Lead-free Solder 芦 笙 ICEPT 2005 Proceedings 2005. No 9Design op

20、timization of cast Cu-Al-Be-B alloys for high damping capacity芦 笙 China Foundry 2004. No 5Cu-Al-Be 形状记忆合金湿磨粒磨损性能的研究 芦 笙 摩擦学报 2003. No 9组织及相结构对 Cu-Al-Be-B 形状记忆合金阻尼与力学性能的影响 芦 笙中国有色金属学报 2002. No 12正火处理对 Cu-Al-Be-B 阻尼合金性能和断裂机制的影响芦 笙 金属热处理 2002. No 11Cu-Al-Be 阻尼合金抗空泡剥蚀性能的研究 芦 笙 中国有色金属学报 2002. No 10铸造 Cu-

21、Al-Be 阻尼合金实海腐蚀研究 芦 笙 铸造 2002. No 9Cu-Al- Be 形状记忆合金应力腐蚀性能的研究 芦 笙 腐蚀科学与防护技术 2002. No 9CuAlBe 形状记忆合金的超声特性 芦 笙 铸造 2002. No 1声发射在形状记忆合金研究中的应用 芦 笙 中国有色金属学报 2001. No 12铸造 CuAlBe 系高阻尼合金的优化设计 芦 笙 铸造 2001. No 9法材料欠陥検出特性評価 芦 笙東京，第一回在日中国学者先端材料科学技術論文集, 冶金工业出版社2000.10超音波用材料特性非破壊評価 芦笙 同上 2000.10Sn-Ag-Cu-Mg 无铅钎料的组织

22、和性能 芦笙 材料开发与应用 2005 No12AZ91 和 AM60 镁合金 TIG 焊的实验研究 芦笙 材料开发与应用 2005 No12五、实验室开放焊接与成型实验室在 2003 年即在全校率先开展了实验室开放的探索，选择焊接方法与设备的课程实验为试点，对实验项目进行整合，建立了一套切实可行的开放实验教学体系，特别是建立了网络化开放实验的管理系统，实现了网上与学生交流、网上查询、网上实验方案预审、网上预约、网上批改实验报告等，取得了显著成效。该项教改实践已在其它课程得到推广，提高了课程实验教学的综合性、设计性实验的比例，寻找到一种适应专业实验室开放的运行模式。六、科研服务焊接与成型在满足

23、实验教学的同时，对教师科研和船舶行业及江苏地方经济社会提供优良的科研服务。可在以下方向提供完备的研究场地和优越的实验设备及环境：1、船舶及压力容器高效焊接。 研究范围：船舶高效焊接材料；船舶高效焊接工艺；自动化焊接装备；焊接质量控制。2、特种金属焊接。 研究范围：舰船用钛金属技术及焊接；爆炸复合技术及层状复合材料应用；铝合金及铝基复合材料应用技术及焊接技术；在海洋条件下焊接接头腐蚀行为及防护。 3、铜合金及焊接材料。 研究范围：新型铜合金电极及其应用；低噪音阻尼铜合金螺旋桨研究；氧化颗粒增强铜基复合材料制备及应用。内氧化及机械合金化机理及行为；船舶用铜基焊接材料及应用。4、新材料及异种材料连接技术。 研究方向：镁合金的焊接；搅拌摩擦焊；异种材料钎焊及扩散焊技术；复合材料钎焊及扩散焊技术；异种材料界面行为及数值模拟；表面改性技术。