山东大学材料学院现代焊接技术研究所武传松

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武传松，山东大学材料科学与工程学院教授/博士生导师。美国焊接学会会士（AWS Fellow），中国焊接学会常务理事兼计算机辅助焊接工程专业委员会主任、国际焊接学会C XII-E“焊接质量与安全”分委会主席，国际刊物《Science and Technology of Welding and Joining》编委，《Chinese Journal of Mechanical Engineering》编委会副主任，《焊接学报》、《China Welding》和《电焊机》编委。
       以“焊接物理、高效焊接过程数值模拟与检测控制”为研究方向，主持完成国家自然科学基金重点项目和面上项目、国家科技支撑计划重点项目和国家863重点项目子课题、省部级重点项目以及国际合作课题三十余项，取得了国内外同行专家公认的突出成绩。在美国出版英文专著《Welding Thermal Processes and Weld Pool Behaviors》；1部中文专著入选国家原创图书出版工程；在国内外重要刊物发表学术论文320余篇（其中SCI收录198篇），研究结果被国际著名同行专家广为引用。获得国家教育部自然科学一等奖1项、二等奖2项、省部级科技进步奖二等奖2项、三等奖2项。获得英国材料、矿物和矿业学会(IOM3)颁发的“2015 STWJ Best Paper Prize（2015 STWJ最佳论文奖）”、《中国有色金属学报（英文版）》2014 年度优秀论文奖。指导的研究生获得国际TOP期刊Acta Materilia 2015年度学生论文奖（2015 Acta Student Awards）、“第四届上银优秀机械博士论文奖”、山东省优秀博士学位论文奖（2人篇）、山东省优秀硕士学位论文奖、中国焊接学会优秀论文奖等。
       先后多次应邀担任德国柏林工业大学、日本大阪大学、德国汉诺威大学、美国肯塔基大学和德国联邦材料试验研究院的客座教授。作为大会主席，组织举办三次大型国际学术会议、5次双边研讨会。应邀在国际会议做大会报告 （Plenary/Keynote lecture）4次、特邀报告（Invited lecture）11次。


姓名 武传松
出生年月 1959-02
性别 男
学历 博士研究生
专业技术职务 教授
联系方式
0531-88392711                                       
联系地址
济南市经十路17923号山东大学材料连接研究所
电子邮箱
wucs@sdu.edu.cn                                       

学术团体兼职
国际焊接学会C    XII“焊接质量与安全”分委会主席；国际刊物《Science    and Technology of Welding and Joining》编委；中国焊接学会常务理事兼计算机辅助焊接工程专业委员会主任
学习和工作经历
1978.03～1982.01哈尔滨工业大学本科生，获得工学学士学位
1982.02～1984.11哈尔滨工业大学硕士研究生，获得工学硕士学位
1985.04～1988.03哈尔滨工业大学博士研究生，获得工学博士学位
1984.12～1986.06哈尔滨工业大学焊接教研室助教
1986.07～1989.11哈尔滨工业大学焊接教研室讲师
1989.12～1991.11哈尔滨工业大学焊接教研室副教授
1991.12～1996.03哈尔滨工业大学焊接教研室教授
1996.04～2000.07山东工业大学材料科学与工程学院，教授/博士生导师
2000.08～至今山东大学材料科学与工程学院，教授/博士生导师
国外学习与合作研究经历：
1986.07～1987.08美国威斯康星—密尔沃基大学机械工程系
中美（校际交流）联合培养的博士研究生。  
1993.03～1995.02德国柏林工业大学机械制造研究所，洪堡学者。
1995.04～1996.03日本大阪大学溶接工学研究所，客座教授。
1999.01～2000.04德国汉诺威大学材料连接研究所，访问教授。
2002.01～2002.02德国汉诺威大学材料连接研究所，访问教授。
2002.07～2002.09美国肯塔基大学制造研究中心，访问教授。
2004.01～2004.03美国肯塔基大学制造研究中心，访问教授。
2005.07～2005.08美国肯塔基大学制造研究中心，访问教授
2006.07～2006.08美国肯塔基大学制造研究中心，访问教授
2007.06～2007.08美国肯塔基大学制造研究中心，访问教授
2008.12～2009.02德国联邦材料试验研究院，访问教授
2009.12～2010.03美国肯塔基大学制造研究中心，访问教授
2012.10～2012.11德国联邦材料试验研究院，访问教授
2013.10～2013.11德国联邦材料试验研究院，访问教授
2014.10～2014.11德国联邦材料试验研究院，访问教授
2015.06～2015.07德国勃兰登堡应用科技大学，访问教授


研究领域介绍
研究方向：焊接物理；高效焊接过程的数值模拟与检测控制。
（1）低成本电弧焊接的高效化改型：研究电弧能量密度的提高途径，熔池流场流态的外加磁场控制机理，高速焊接时焊缝成形缺陷的产生机理与抑制技术，焊接过程视觉检测监控与过程控制。
（2）激光+熔化极电弧复合热源焊接：研究激光与熔化极电弧的能量耦合机理与协同效应，熔池-小孔的动态行为，多物理场的耦合建模与数值分析。
（3）搅拌摩擦焊接：研究超声能场与搅拌摩擦焊接区塑性变形材料的耦合作用机制，搅拌摩擦焊接过程中的产热、传热与材料流动机理，接头各区组织演变及其对性能的影响。
取得科研成果情况
主持承担国家自然科学基金重点项目和面上项目、国家科技支撑计划重点项目和国家863重点项目子课题、省部级重点项目以及国际合作课题三十余项，取得了国内外同行专家公认的突出成绩。在美国出版英文专著《Welding Thermal Processes    and Weld Pool Behaviors》；1部中文专著入选国家原创图书出版工程；在国内外重要学术刊物上发表300 余篇论文（其中122 篇发表于国际重要学术杂志）；已被国际权威检索系统SCI 收录136    篇、EI 收录133 篇。研究结果被国际著名同行专家广为引用。获得省部级科技成果奖一等奖1项、二等奖3项。
先后多次应邀担任德国柏林工业大学、日本大阪大学、德国汉诺威大学、美国肯塔基大学和德国联邦材料试验研究院的客座教授。作为大会主席，组织举办两次大型国际会议CAWE、5次双边研讨会。应邀在国际会议做大会报告（Plenary/Keynote    lecture）3次、特邀报告（Invited lecture）12次。
承担科研项目情况
（1）国家自然科学基金面上项目：“超声能场与搅拌摩擦焊塑性流变材料的耦合作用机理”。
（2）先进焊接与连接国家重点实验室基金重点项目：“超声对FSW接头微观组织演变行为的影响”。
（3）教育部博士点基金（优先发展领域）重点项目：“高速GMAW焊接熔池后向液体流的动量调控机制研究”。
（4）国家自然科学基金面上项目：“高速GMAW熔池流态调控与驼峰焊道抑制机理的研究”，
（5）山东省自然科学基金面上项目：“激光+GMAW复合热源焊接熔池与小孔动态行为的研究”
（6）国家自然科学基金委员会外国青年学者研究基金项目：“Characterization of microstructure evolution of friction    stir welded joints enhanced by ultrasonic energy”。
（7）国家自然科学基金重点项目：“受控脉冲穿孔等离子弧焊接熔池动态传热特性”
（8）横向课题：“激光/激光-MIG复合焊接过程数值模拟”。
（9）横向课题：“总装铜管钨极惰性气体保护自动焊接技术试验研究”。
与国内外联合培养研究生情况
（1）日本大阪大学接合科学研究所，对方资助1人，国家高水平大学研究生出国项目1人
（2）韩国科学技术研究院机械工程系，1人，国家高水平大学研究生出国项目
（3）德国联邦材料试验研究院，对方资助（DFG），6人次。
（4）德国勃兰登堡应用科技大学，对方资助（PPP），6人次。

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山东大学武传松教授：超声振动强化搅拌摩擦搭接焊（UVeFSLW）工艺及接头质量的研究

搅拌摩擦搭接焊（FSLW）作为一种固相连接技术，可以用于连接相同或者不同厚度的试板，而且避免了传统熔焊方法中产生的气孔、裂纹和非金属夹杂等缺陷，同时鉴于其在轻合金焊接中的巨大优势，使其在汽车、轮船和航空航天等领域具有广泛的应用前景。在焊接过程中，由于工件材料发生塑性流动使搭接界面发生迁移从而形成钩状缺陷、冷搭接缺陷等界面缺陷，这些界面缺陷的出现会严重影响接头的力学性能。最近，超声振动因其具有能量利用率高、软化效果好等被广泛应用于金属塑性加工过程中，来提高产品生产效率和质量。因此，本文借助超声振动来改善搅拌摩擦搭接焊工艺以及提高接头性能。

近日，山东大学的武传松教授在Science and Technology of Welding and Joining上发表了最新的研究成果“Process and joint quality of ultrasonic vibration enhanced friction stir lap welding”。在该文中，研究了超声振动对6061-T6铝合金搅拌摩擦搭接焊工艺过程及接头质量的影响。

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11月16日至20日，美国焊接学会2020年会以视频在线方式举行。在全体会议环节，山东大学材料科学与工程学院武传松教授和美国科罗拉多矿业大学冶金与材料工程系Stephen Liu教授受邀作大会报告。美国焊接学会的惯例是特邀两位国际著名焊接学者在学术年会上分别作45分钟大会报告。
       武传松教授在题为“High Efficient Modification of Arc Welding Processes via Modeling and Sensing Weld Pool Behaviors（基于焊接熔池行为建模分析与检测的电弧焊接工艺高效改型）”的大会报告中，全面总结和介绍了团队在高效焊接工艺方面取得的主要研究成果和重要进展。随着社会经济发展和市场竞争的日趋激烈，制造业对焊接生产效率提出了越来越高的要求。提高焊接速度，是提高焊接生产效率的主要途径。然而，当焊接速度提高到一定程度时，会出现焊缝成形缺陷，并且电弧的熔透能力急剧下降。为了解决制造业面临的上述问题，武传松教授团队先后研发了“外加磁场辅助熔化极气体保护电弧焊”“受控脉冲穿孔等离子弧焊”和“超声振动辅助等离子弧焊”等高速高效焊接新工艺与新设备。自主研发了各类先进的视觉传感检测装置，实时观测焊接熔池和小孔的动态行为；建立了这些高效焊接工艺过程的数值分析模型，定量分析了辅加能场（电磁场、超声场等）对熔池流体动力学状态和传热过程的影响规律；提出了抑制高速焊时焊道成形缺陷和强化等离子弧熔透能力的工艺措施。
       上述研究在2005-2017年间曾先后获得国家自然科学基金重点项目、面上项目、青年项目和国际合作项目（共计9项）的资助。在国际重要期刊发表的一批高水平论文，得到包括美国、加拿大、澳大利亚的院士以及国际主流学会会士在内的专家学者的正面引用和评述；2016年Taylor & Francis出版的《Encyclopedia of Plasma Technology（等离子技术百科全书）》以一章的篇幅介绍了上述成果。这些高效焊接工艺正在国内企业推广应用。

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近日，TOP期刊《Journal of Materials Science & Technology》编辑部公布了2020年度ESI顶尖论文奖（ESI TOP ARTICLE AWARD）的评选结果，材料科学与工程学院武传松教授团队应邀在该刊2018年1期发表的长篇综述论文“基于搅拌摩擦的焊接与加工技术─工艺过程、参数、微观结构与应用：评述”（Friction stir welding and processing technologies-process, parameters, microstructures and applications: A review），荣获该奖项。

        搅拌摩擦焊接与加工(FSW/FSP)已经广泛应用于铝合金和其他低熔点合金的连接和加工。为了使其进一步满足不同材料结构的连接、加工和制造要求，国内外研究者研发出了若干种FSW/FSP的改型新工艺。为了及时报道相关领域的最新研发进展，《Journal of Materials Science & Technology》编辑部邀请武传松教授撰写一份长篇综述文章。上述论文系统介绍了基于搅拌摩擦技术的各类焊接与加工方法及其在各种材料上的应用可行性，并就这一领域的研究现状和发展动向作出了评述，促进了这方面研究工作的深入开展。武传松教授为该文的通讯作者，其指导的外籍博士后Girish Kumar Padhy为第一作者，山东大学为唯一完成单位。上述论文发表后，得到国际同行学者的好评与广泛引用，从2019年7月起一直被Web of Science标注为“高被引论文”。
         《Journal of Materials Science & Technology》编辑部以世界上公认的“基本科学指标数据库(ESI)”为依据，评选出2020年度的ESI顶尖论文奖。

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近日，材料科学与工程学院武传松教授课题组在超声辅助镁/铝异质合金薄板搅拌摩擦搭接研究方面取得新进展，相关研究成果以“Elucidating the process mechanism in Mg-to-Al friction stir lap welding enhanced by ultrasonic vibration”为题，发表于材料科学领域国际顶级期刊Journal of Magnesium and Alloys（影响因子17.6，在全球79种冶金科学与工程SCI收录期刊中排名第1）。材料学院2023届博士毕业生翟明为该文第一作者，武传松教授为通讯作者，山东大学为唯一完成单位。

镁/铝搅拌摩擦搭接焊（UVeFSLW）过程中的超声作用机制示意图. (a)搭接温度场和流场; (b)焊缝宏观金相、金属间化合物和接头断口扫描电镜图像; (c)搭接接头的拉伸剪切强度

         当前，随着节能减排环保标准的不断提高，交通运载器具制造业对于镁/铝异质合金复合构件等轻量化结构有迫切需求。薄板镁/铝复合件一般是搭接型式，搅拌摩擦搭接焊（FSLW）是重要的成形工艺。辅加超声能场可以有效提高焊接效率和质量，但是其在镁/铝异质合金超声振动辅助搅拌摩擦搭接焊（UVeFSLW）中的作用机制尚未得到阐明。武传松教授课题组建立了考虑超声效应的UVeFSLW过程模型；为提高模型的预测精度，采用与温度和应变率相关的表达式来计算焊核区不同区域的晶粒尺寸，定量分析焊核区晶粒尺寸分布对超声作用的影响。结合数值分析结果与实验测试结果，揭示了超声振动与FSLW过程的作用机制。发现施加超声振动时，焊接温度略有下降，焊缝中镁/铝交界处金属间化合物IMCs厚度降低；塑性材料在水平方向的流动能力提升，而向上流动的能力下降；塑性材料绕过搅拌头后在搭接界面附近的竖直方向分布更加均匀，增大了焊缝横断面的尺寸参数（有效搭接宽度ELW、有效剪切厚度EST），使得接头断裂模式由FSLW接头的脆性断裂转变为UVeFSLW接头的韧性+脆性断裂。因此，超声效应提升了镁/铝搭接接头的拉伸剪切强度。研究结果为优化镁/铝异质合金UVeFSLW工艺参数和实现接头组织与性能的调控提供了理论依据与技术支撑。
本项研究工作得到了国家自然科学基金重点项目（52035005）的资助。
        相关链接：https://www.sciencedirect.com/sc ... 2300227X?via%3Dihub