從事的科研工作主要集中在高效焊接工藝和焊接過程質(zhì)量控制、逆變電源的設(shè)計與開發(fā)、電焊機(jī)的電磁兼容設(shè)計與測試等幾個方面。

　　承擔(dān)過3項國家自然科學(xué)基金：一是鋁合金變極性等離子弧焊接穿孔熔池穩(wěn)定性（No:50775003、負(fù)責(zé)人）、二是旋轉(zhuǎn)下的電弧特性與熔滴過渡機(jī)制（No:50205001、負(fù)責(zé)人）、三是大功率變負(fù)載條件下的弧焊逆變電源的綠色化設(shè)計（No:50075003、排名2）；1項市基金重點項目：材料電加工設(shè)備的諧波技術(shù)（No:3001001、排名2）、市科技攻關(guān)、科技等及其它若干項企事業(yè)委托科研開發(fā)課題，并于2002年獲得“市科技新星(B類)”榮譽(yù)稱號和課題資助，2003年獲市金橋工程一等（排名1）和市優(yōu)秀青年工程師稱號，2004年獲國防科學(xué)技術(shù)三等(排名3)，2005年所申報專利獲得全國發(fā)明博覽會金（排名2），2006年獲市中青年教師稱號，2007年獲得國防科學(xué)技術(shù)進(jìn)步三等和中國船舶工業(yè)科技進(jìn)步三等。發(fā)表論文70余篇，授權(quán)發(fā)明專利12項，參編書籍3部。

　　逆變焊接電源的推廣應(yīng)用為焊接設(shè)備的發(fā)展帶來了性的變化，與傳統(tǒng)工頻焊接電源相比節(jié)能20—30%，效率可達(dá)到80—90%，整機(jī)重量減小到1/5—1/10,特別的，逆變焊接電源的動態(tài)響應(yīng)速度快，比傳統(tǒng)工頻電源提高2—3個數(shù)量級，有利于實現(xiàn)焊接過程的自動化和智能化控制。

　　申請人從本科畢業(yè)設(shè)計起就師從殷樹言教授，十幾年來一直從事逆變焊接電源技術(shù)的研究，開發(fā)出ZX7、WSM和WSE系列逆變焊機(jī)，并已經(jīng)多次進(jìn)行過技術(shù)轉(zhuǎn)讓，接受技術(shù)的廠家創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益千萬元以上，獲得市金橋工程一等。電鍍電源焊接電源是焊接工藝的載體，申請人一直以對焊接電弧物理的專業(yè)理解為優(yōu)勢，進(jìn)行各種逆變焊機(jī)的研究與開發(fā)。

　　在管道全焊接工藝的研究中，針對“纖維素焊條手工立向下打底焊”焊接工藝，提出并實現(xiàn)了多斜率外特性工藝控制方案，可靠地實現(xiàn)了打底焊的單面焊雙面成形；針對“氣體自動焊打底”焊接工藝，提出并實現(xiàn)了“短、燃弧能量自適應(yīng)控制”的工藝控制方案，通過接入一個能量控制器，提高了自動打底焊接的效率和質(zhì)量，研制的樣機(jī)在西氣東輸現(xiàn)場進(jìn)行了中試驗收。專家組驗收意見為：“在管道焊接技術(shù)上有重大突破”，并“盡快進(jìn)行工業(yè)應(yīng)用試驗，并實施的產(chǎn)業(yè)化。”。

　　針對航天領(lǐng)域變極性TIG焊鋁工藝，承擔(dān)市教委科技發(fā)展項目（KM），提出并實現(xiàn)了電流脈沖穩(wěn)弧方案，可靠解決了鋁焊時交流電弧的穩(wěn)定性問題，電源樣機(jī)已經(jīng)成功的用到了航天系統(tǒng)新型運(yùn)載火箭的模擬件的焊接工作中。

　　與航空航天大學(xué)等單位合作完成了國防基礎(chǔ)科研項目（No：K1201060711）和國家自然科學(xué)基金（No：50086001），研制了具有正阻特性的電弧等離子發(fā)動機(jī)電源，使其達(dá)到了高電壓工作模式，了發(fā)動機(jī)的可靠點火和工作穩(wěn)定性。該項目獲得國防科學(xué)技術(shù)三等（見附件），電源部分還申報了國防發(fā)明專利，目前正在參與“電弧推進(jìn)系統(tǒng)工程樣機(jī)的研制”民用航天項目，承擔(dān)電弧等離子體發(fā)動機(jī)能量處理系統(tǒng)的開發(fā)任務(wù)。

　　近期，在大功率逆變焊接電源研究方面，申報了“零電壓零電流軟開關(guān)弧焊逆變電源的控制電No：2.2”和“一種逆變埋弧焊電源主電拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)No：1.1”兩項發(fā)明專利，采用串并聯(lián)混合拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了單模塊1250A的焊接電流輸出，擬在電解、電鍍和電加熱領(lǐng)域推廣應(yīng)用。

　　逆變焊接電源具有熱效率高、節(jié)能、成形好、控制精度高、體積小及重量輕等優(yōu)點，有極其廣闊的發(fā)展前景，是焊接電源的發(fā)展方向?？墒悄孀兒附与娫磳Φ碾姶盼廴緡?yán)重制約了逆變焊接電源的發(fā)展，弧焊設(shè)備會對電網(wǎng)造成傳導(dǎo)性電磁和對空間的輻射性電磁。

　　申請人從博士期間就開始從事在電焊機(jī)的電磁兼容性研究工作，針對焊接電源電網(wǎng)輸入電流諧波問題，在國家自然科學(xué)基金（No：50075003）和市基金重點項目（No：3001001）資助下，首先將思想引入逆變焊接電源的設(shè)計中，提出“綠色焊接電源”的概念并研制出樣機(jī)，并且局部技術(shù)已經(jīng)轉(zhuǎn)讓給給時代集團(tuán)公司等電焊機(jī)企業(yè)。主要創(chuàng)新貢獻(xiàn)有

　　1）用可飽和諧振電感解決了軟開關(guān)電的占空比損失和諧振的負(fù)載范圍問題，使軟開關(guān)技術(shù)適合于負(fù)載狀況大范圍波動的焊接電源應(yīng)用；

　　3)為解決材料電加工設(shè)備的負(fù)載特性（如電弧類快速瞬變的強(qiáng)非線性負(fù)載）對諧波電性能的影響，采用數(shù)字信號處理處理技術(shù)相量識別的快速性和準(zhǔn)確性，并實現(xiàn)了基于能量平衡理論諧波控制的全數(shù)字化設(shè)計，協(xié)助指導(dǎo)2名博士生分別進(jìn)行全數(shù)字控制的可控整流、并聯(lián)有源濾波技術(shù)的研究（已畢業(yè)）。

　　以上述科研工作為基礎(chǔ)，又獲得了市科技新星項目“機(jī)器人焊接系統(tǒng)傳導(dǎo)型電磁干擾技術(shù)（H0）”和國家科技部項目“綠色環(huán)保逆變焊接電源診斷技術(shù)研究(No：2003EG119072)”的資助。

　　為了盡快與國際接軌，2004年起與“國家電焊機(jī)質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心”建立了“電焊機(jī)電磁兼容聯(lián)合實驗室”，聯(lián)合進(jìn)行我國電焊機(jī)電磁兼容性水平摸底測試和國際電焊機(jī)電磁兼容性標(biāo)準(zhǔn)IEC60974-10的國家標(biāo)準(zhǔn)工作。經(jīng)過大量測試對比，發(fā)現(xiàn)國產(chǎn)電焊機(jī)與進(jìn)口焊機(jī)尚有較大的差距，尤其是在電磁發(fā)射上，國產(chǎn)焊機(jī)的通過率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于進(jìn)口焊機(jī)。而在電磁抗擾度性能上，由于電焊機(jī)本身的工作電磁比較惡劣，在正常工作時就要承受較大的外部干擾，國內(nèi)外焊機(jī)的性能相差不大，國內(nèi)焊機(jī)的抗擾度試驗通過率在95％以上。通過在各種焊接學(xué)術(shù)會議做主題報告，國內(nèi)各電焊機(jī)廠商在設(shè)計過程中應(yīng)該對諧波電流發(fā)射和傳導(dǎo)發(fā)射加以，這樣才能使焊機(jī)易于達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。

　　近期，以申請人作為第一起草人，工業(yè)大學(xué)作為第一起草單位，正在組織我國的電焊機(jī)電磁兼容性要求國家強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)GB15579.10的制定和宣貫工作。

　　焊接過程的本質(zhì)是一種傳熱、傳質(zhì)和傳力的過程，而各種電弧焊工藝都是不同的熱、質(zhì)、力傳遞過程的組合，而這種組合又必須焊接過程和焊接質(zhì)量穩(wěn)定。目前成熟的弧焊工藝，其傳熱、傳質(zhì)和傳力都有一個相對固定的搭配關(guān)系，這也必然決定了每一種焊接方法都有其合理的應(yīng)用范圍。為了提高焊接產(chǎn)品的質(zhì)量和效率，無外乎如下幾種方式：

　　一是在原有焊接工藝方法上挖掘潛力，通過改善焊接電源的能量輸出方式，拓寬傳熱、傳質(zhì)和傳力的搭配范圍。如針對航天系統(tǒng)鋁合金焊接，將數(shù)字化的脈沖調(diào)制變極性雙逆變式等離子電源設(shè)計和等離子弧焊接工藝?yán)碚撓嘟Y(jié)合，實現(xiàn)了脈沖調(diào)制變極性等離子弧穿孔立焊工藝，成功實現(xiàn)航天產(chǎn)品常用的3—8mm鋁合金的焊接（。

　　針對航天系統(tǒng)鋁合金焊接，將數(shù)字化的脈沖調(diào)制變極性雙逆變式等離子電源設(shè)計和等離子弧焊接工藝?yán)碚撓嘟Y(jié)合，解決了雙弧、力熱參數(shù)匹配、起弧收孔三項技術(shù)難題，可靠的實現(xiàn)了脈沖調(diào)制變極性等離子弧鋁焊穿孔熔池穩(wěn)定性（國家自然科學(xué)基金項目No:50775003），并獲得國防科技進(jìn)步三等（見附件）。采用現(xiàn)場總線控制技術(shù)，通過控制焊接電流、等離子氣的變化速率，調(diào)整填絲機(jī)動作和焊炬移動，配合焊接熔池圖像監(jiān)測系統(tǒng)，實現(xiàn)“宏觀編程、微觀自主”的程序控制（市科技攻關(guān)項目Z802）。候選人以工業(yè)大學(xué)自主研制的VPPA-300型等離子焊接電源為核心，開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的立式縱縫和環(huán)縫焊接機(jī)床系統(tǒng)，突破了變極性等離子縱縫、脈沖電源！環(huán)縫焊接工藝及裝備關(guān)鍵技術(shù)，開發(fā)了大型薄壁殼體結(jié)構(gòu)變極性等離子穿孔立焊專用焊接裝備，成功完成了天宮一號主結(jié)構(gòu)的焊接制造，為我國空間交會對接試驗的順利實施作出了貢獻(xiàn)。“天宮一號”首發(fā)成功，“神舟八號”飛船與“天宮一號”成功對接并順利返回。載人航天總體部會同衛(wèi)星制造廠專門派代表向工業(yè)大學(xué)贈送了“保對接攜手同心，征共創(chuàng)輝煌”的錦旗，為工業(yè)大學(xué)在我國載人航天工程中的貢獻(xiàn)表示感謝（見附件）！

　　二是采用外場作用的焊接方式，通過附加控制而開發(fā)出磁控高效MAG焊工藝，在縱向控制焊接電?。▽＠枺篫L02116241.7）的基礎(chǔ)上，首次提出并實現(xiàn)了采用旋轉(zhuǎn)對焊接電弧的控制，利用“內(nèi)疏外密”的的旋轉(zhuǎn)帶動電弧進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn)射流過渡模式，焊接熔敷可提高3-5倍，目前又獲權(quán)了1項發(fā)明專利（7.0）和1項實用新型（8.9）（國家自然科學(xué)基金No：50205001）。

　　目前正在開展電極振動與電流波形互相調(diào)制的GTAW工藝，力爭解決鎂合金、鈦合金焊接過程中的粗晶問題。

　　三是采用同種和異種工藝的組合，如激光與電弧進(jìn)行復(fù)合的Laser-Hybird工藝、兩個熔化極電弧復(fù)合的TANDEM雙絲工藝、將兩個電弧分置于工件兩面的雙面雙弧工藝。

　　目前申請人提出一種多電極單電弧工藝，電弧在3個（或3個以上）的電極間同時放電，與傳統(tǒng)的多電極電弧不同，工件可以接也可以不接焊接電源、焊接電極（焊絲或鎢極）可以放在工件的同側(cè)也可以放在工件兩側(cè)，在原理上可能實現(xiàn)傳熱、傳質(zhì)和傳力的組合，目前正在申報國家發(fā)明專利，正在進(jìn)行多輸出極的焊接電源主電拓?fù)湓O(shè)計和以多電極電弧穩(wěn)定為目標(biāo)的多輸入多輸出控制系統(tǒng)設(shè)計的研究工作。

　　四是采用全新概念的焊接工藝，與傳統(tǒng)焊接加工熱源輸入方式相反，申請人提出并實現(xiàn)了一種基于連續(xù)不均勻散熱的電阻對焊工藝，成功實現(xiàn)航天關(guān)鍵零件空芯金屬O型密封環(huán)的焊接，并申報了發(fā)明專利（4.4和3.2）。

　　目前正在開展管異種材料的電磁脈沖焊接工藝和超高強(qiáng)鋼的電伺服點焊及其與激光的復(fù)合焊接工藝研究，正在參與高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備專項近凈成形共性技術(shù)的研究工作。

　　“長江學(xué)者勵計劃”是教育部與李嘉誠基金會為提高中國高等學(xué)校學(xué)術(shù)地位，振興中國高等教育，于1998年共同籌資設(shè)立的專項高層次人才計劃。為貫徹落實《國家中長期教育和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》和《國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》，教育部從2011年起實施新的“長江學(xué)者勵計劃”，每年支持高校聘任150名特聘教授。