焊接与成型实验室

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”。20 01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
分析仪等大型设备仪器。实验 室的主要设备和大型设备情况如下表：
设 备 名 称
弧焊机器人系统
型 号
KUKA KR16
功 能
可以完成各种空间全位置的焊接，满足复杂焊接的需要。
适应面广泛，适配性强，可用于MI GMAG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。
焊接厚度为3～15mm的铝合金板材和直径小于Ф800mm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。
数字化逆变焊接Fronius
电源
搅拌摩擦焊机
TPS5000
FSW-3LM-002

彩色高速摄影机 Fastcam Super 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
10KC 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。
焊接参数分析仪
电子万能试验机
汉诺威AHXV
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 ИM A Ⅲ20-78 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。
真空高频感应热自行研制
压炉
高真空碳管电阻SL63-7B
炉
Ｘ射线探伤机
X射线探伤机
试验机
残余应力测试装ZDL-2
置
冲击试验机 JBD-30
XY-2515
XXQ-2005
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。
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。
焊缝无损探伤。
金属焊接热裂纹HRL-1 测定分析焊接热裂纹。
测定焊接结构残余应力
测定金属材料在动负荷下抵抗冲击的能力。
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。
测定钎料润湿性能。
电焊条制造设备。
常规焊接设备和实验装备。
纯弯曲疲劳试验PQ1-6
机
湿润角测量仪
电焊条涂料机
5头插销试验机
TIG焊机
钨极氩弧焊机 MAGIC
WAVE2600
埋弧自动焊机
氩弧焊机
脉冲MIG焊机
MZ-1000

TPS4000
JJC-1
TL-25
HCL-2型
多功能交直流WSE-300TSM1
自动CO2气体保CM-22
护焊机
半自动气体保护A10-500
焊机
薄板电焊机 JBX-60
空气等离子体切G12060
割机
电阻点焊机 SO432NT-8A

储能点焊机
焊接变位机
电动翻滚架
角向磨光机
P1108-1
HB
KT-1T
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 称 实验
学时
材料力学性能
微机原理与应用
材料连接原理
焊接结构与设计
材料焊接性
自动控制工程
功率器件与控制技术
焊接方法与设备
弧焊电源
无损检测
焊接专业综合实验
材料成型技术基础
塑性成型原理
塑性加工工艺及模具设计
材料成形加工方法与设备
现代模具制造技术
现代制造技术
成形过程控制与自动化
材料成型过程模拟
CAD基础
材料成型CADCAM
计算机在材料科学中的应用
4
6
10
6
6
16
4
10
4
4
24
4
4
6
6
4
4
4
10
20
20
10
实验
个数
2
3
3
1
1
2
1
5
2
2
1
2
2
3
2
1
1
2
5
5
4
2
材料成型与控制工程，焊接技术与工程，金属材料工程
材料成型与控制工程，焊接技术与工程
焊接技术与工程
焊接技术与工程
焊接技术与工程
材料成型与控制工程
焊接技术与工程
焊接技术与工程
焊接技术与工程
材料成型与控制工程，金属材料工程
焊接技术与工程
材料成型与控制工程
材料成型与控制工程
材料成型与控制工程
材料成型与控制工程
金属材料工程，高分子材料
材料成型与控制工程
材料成型与控制工程
材料成型与控制工程
焊接，材料成型，环境工程，金属材料，高分子材料
材料成型与控制工程
金属材料工程
面 向 专 业
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< /p>

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
材料成型及控制工程专业人才培养模式的探索
工程实用性人才培养模式的探索
老专业新办的问题与对策——焊接技术与工程
专业建设
焊接专业实践教学改革与工程能力培养
作者
邹家生
邹家生
发表刊物名称
华东船舶工业学院学报
理工高教研究
发表
时间
2003.06
2003.07
邹家生 华东船舶工业学院学报
江苏科技大学第四届实验室工
作研讨会
江苏科技大学第四届实验室工
作研讨会
江苏科技大学教育思想大讨论
论文集
2004.03
邹家生
王宇
谢春生
2004.12
加强实验室建设，培养高素质创新人才
祁凯
以特色专业建设为契机 全面提高人才培养质量
邹家生
2004.12
2004.12
（二）近5年教师承担的教学改革项目情况
课 题 名 称
工科院校工程实用型人才培养模式的
研究与实践
主持人 课题来源 完成情况 完成时间
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
生佳根
区域创新能力与活力评估研究
邹家生
材料成型与控制专业材料方向课程体
系教学改革
焊接技术与工程专业材料系列课程群
分析测试中心实验教学模式研究
新形势下材料成型与控制专业培养方
案的研究
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 已完成 2004.4
江苏省教育厅 已鉴定 04.12
江苏科技大学 已完成 04.12
邹家生
芦笙
江苏科技大学
江苏科技大学
已完成
在研
06.03

芦笙 江苏科技大学 在研
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
江苏省优秀教育工作者
江苏省青蓝工程优秀中青年学术带头人
称号
材料连接原理与工艺
江苏省精品教材
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
焊接专业实践教学改革与工程实践能力
培养
王加
友
王加
友
邹家
生
邹家
生
邹家
生
2004

省(部)
级
在获奖名
校级
单中的排
名位置
省级 1
2004
省级
江苏省教
育厅


1
2005
1
2004 校级 1
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
超晶格薄膜晶界组装及力学性能
异常极力研究
用于高温结构陶瓷耐热连接的非
晶钎料研究
用非晶高温钎料进行SI3N4陶瓷
钎焊连接的研究
Si3N4TiCuNi二次部分瞬间液
相连接动力学及模型研究
项 目
负责人
许俊华
项 目
来 源
自然科
学基金
省教
育厅
省科
技厅
江科大
江科大
江苏省科
技厅
国家知识
产权局
中国
发明
实用
新型
完成
研 究
年 限
在研
教育厅
验收
在研
获奖情况
50574044
2003609 邹家生 验收优秀
2003610 邹家生
机械工程学会3等奖
镇江科技进步3等奖


04CL033J 邹家生
芦 笙
芦 笙
完成
完成

04CL034J 镁合金的焊接性研究

ZL0222034
9.4
200510038
527.4
200520070
050.3
新型绿色锡基多元无铅钎料的研
制与开发
弧焊限流保护装置
空心轴电机驱动的旋转电弧窄间
隙焊接方法及装置
空心轴电机驱动的旋转电弧窄间
隙焊炬
王加友 完成
完成

王加友
王加友
（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
Science and Technology of
Welding and Joining(SCI、
发表时间
Plasma arc cutting torch tracking control 王加友 2001,No.3

EI收录)
Artifical neural network estimation of
‘dross attached level’ in plasma arc cutting
process
Recent Application of Plasma Arc Cutting
Technology in Japan
王加友
Welding& Cutting
(EI收录)
International Journal for
王加友 the Joining Materials(EI
收录)
International Journal for
王加友 the Joining Materials(EI
收录)
Proc. Of IEEEASME
Microweld penetration monitoring techniques
By arc sensing
王加友
International Conference
on Advanced Intelligent
, Japan
Si3N4TiCuNiCuTiSi3N4二次部分瞬间液相
连接强度
Cu- Ni-Ti 钎料连接Si3N4In718接头强度及断裂
分析
SICPLY12复合材料的真空钎焊
作AI-CU-SI- MG钎料钎焊SICPLY12复合材料的接
头强度及断裂
SiNTiCuSiN部分瞬间液相连接界面动力学
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
SiC颗粒增加铝基复合材料钎焊技术研究
非晶态焊接材料的特性及应用
SiN陶瓷二次部分瞬间液相连接模型
氯化硅陶瓷瞬间液相连接过程动力学研究
铸造Cw Al-Bc-B合金阻尼能力的优化设计
Effect of Mg on the Microstructure and
Properties of Sn-Ag-Cu Lead-free Solder
Design optimization of cast Cu-Al-Be-B alloys
for high damping capacity
Cu-Al-Be 形状记忆合金湿磨粒磨损性能的研究
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
正火处理对Cu-Al-Be- B阻尼合金性能和断裂机制
的影响
Cu-Al-Be阻尼合金抗空泡剥蚀性能的研究
铸造Cu-Al-Be阻尼合金实海腐蚀研究
芦 笙
芦 笙
中国有色金属学报
铸造
2002. No 10
2002. No 9
芦 笙
芦 笙
芦 笙
摩擦学报
中国有色金属学报
邹家生 焊接学报 2005 No2
2003.7
2002,No.3
2001,No.2
2001,No.1
Characteristics of kerf shape in plasma arc
cutting
邹家生
邹家生
邹家生
邹家生
邹家生
邹家生
邹家生
邹家生
邹家生
芦 笙
芦 笙
芦 笙
焊接技术
中国有色金属学报
稀有金属材料与工程
焊接学报
兵器材料学与工程
轻合金加工技术
材料导报
航空材料学报
中国焊接
中国铸造
ICEPT 2005 Proceedings
China Foundry

2003,No.3
2004,No1
2004,No9
2004,No4
2004,No3
2004,No3
2004,No4
2004 No6
2004 No4
2004 No5
2005. No 9
2004. No 5
2003. No 9
2002. No 12
金属热处理 2002. No 11

Cu-Al- Be形状记忆合金应力腐蚀性能的研究
CuAlBe形状记忆合金的超声特性
声发射在形状记忆合金研究中的应用
铸造CuAlBe系高阻尼合金的优化设计
芦 笙
芦 笙
芦 笙
芦 笙
腐蚀科学与防护技术
铸造
中国有色金属学报
铸造
東京，第一回在日中国学者先
2002. No 9
2002. No 1
2001. No 12
2001. No 9
ＡＥ法による材料欠陥の検出と特性の評価 芦 笙 端材料科学技術シンポジウ
ム論文集, 冶金工业出版社
2000.10
超音波を用いた材料特性の非破壊評価
Sn-Ag-Cu-Mg无铅钎料的组织和性能
AZ91和AM60镁合金TIG焊的实验研究
芦笙
芦笙
芦笙
同上
材料开发与应用
材料开发与应用
2000.10
2005 No12
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。