先进结构材料成形技术科研创新团队
一、团队基本概况
团队聚焦湖南省轨道交通、武器装备、航空航天及新能源汽车等战略新兴产业关键零部件应用需求，深耕高性能合金构件先进成形技术、复杂服役条件下性能评价及工程化应用等核心领域开展科学研究。
近五年，团队累计承担国家级、省部级科研项目近百项，其中国家级科研项目20余项、省部级科研项目40余项，涵盖国家自然科学基金、军委装发预研、湖南省重点研发计划等重大专项。团队与中车集团、湖南钢铁集团、江麓集团、湖南云箭集团等企业建立长期产学研合作，在轻质合金及其复合材料的设计与制备、激光增材制造等方向取得突破性成果，获中国有色金属工业科技进步奖一等奖等科研奖项5项，完成10余项发明专利转化，累计转让额超1000万元。相关技术成果已成功应用于“复兴号”高铁散热器、“和谐号”动车组核心部件、吉利新能源汽车电机机壳、特种车辆构件等重大产品与工程，取得了显著的经济效益与社会效益，是一支多学科交叉、产学研深度融合的高水平科研队伍。
二、团队核心架构与人才队伍
2.1 团队负责人
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陈宇强，教授/博士生导师，bv伟德国际体育官方网站院长，入选教育部青年长江学者、湖南省科技创新领军人才、湖南省杰出青年基金获得者等荣誉，兼任高功效轻合金构件成形技术及耐损伤性能评价湖南省工程研究中心主任。 |
主要研究方向为高性能合金构件加工工艺及损伤机理，主持国家自然科学基金、湖南省杰出青年基金等国家级/省部级项目30余项，获中国有色金属工业科技进步一等奖、全国煤炭行业教学成果一等奖、湖南省高等教育教学成果二等奖等多项荣誉。 |
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2.2 核心团队与人才梯队
团队现有专任教师队伍12人，含教授2名、副教授3名、讲师6名。团队人才培育成果丰硕，累计培养国家级人才1人次、湖南省科技创新领军人才、湖南省杰青、湖南省优青等省级人才6人次，入选湖南省“湖湘青年英才”3人，形成了以领军人才为核心、青年骨干为支撑、梯队层次完善、专业结构互补的高水平人才队伍。
团队围绕四大核心研究方向深耕细作，形成了多项具有自主知识产权的核心技术，突破了多项行业“卡脖子”技术难题，核心研究方向如下：
3.1 高功效轻合金构件塑性成形技术
聚焦航空铝合金、高强镁合金、先进钛合金等材料的塑性成形工艺与组织调控机理，开发了镁合金高应变速率轧制成形技术、铝合金织构增强抗裂成形技术、叠层复合材料挤压轧制复合成形技术，解决了轻合金板材加工效率低、成形温度窗口窄、服役过程易开裂等行业痛点，相关技术达到国际先进水平。
3.2 高功效轻合金构件连接成形技术
针对轨道交通、高端装备领域轻合金复杂构件的焊接与连接需求，开展高性能金属材料先进焊接技术、特殊环境下连接构件损伤机理与服役性能评估研究，为中车集团等行业龙头企业提供了关键技术支撑，相关成果应用于“和谐号”动车组牵引变流器柜体等核心产品。
3.3 高功效轻合金构件增材制造技术
深耕轻合金激光增材制造技术创新，重点开发高性能铝合金激光增材制造、轻质梯度材料激光增材制造、TiAl基复合材料激光增材制造等核心技术。团队提出了激光增材制造铝合金强化新机制，开发了同轴实时变比例送粉激光粉末沉积技术，实现了Ti/Al梯度材料的可控制备，为制造航空航天、高端装备领域复杂轻量化构件提供了全新解决方案。
3.4 高功效轻合金微观组织调控与仿生设计
聚焦航空铝合金、先进钛合金等关键轻合金材料，深入探究微观组织的演化规律、仿生结构特征。开发了超低温变形晶粒细化技术、仿生跨尺度结构集成设计技术、材料-结构-功能一体化增材制造技术，解决了轻合金强韧性失衡、能量吸收效率低、性能稳定性差等痛点，实现了轻合金构件微观组织精准可控与综合性能跨越式提升。
四、科研成果
4.1 国家基金
序号 |
项目名称 |
项目来源 |
编号 |
研究期限 |
1 |
激光成形镍基复合材料异质网状结构高温自适应宽化及强韧化机理研究 |
国家自然科学基金 |
52575377 |
2026.01~ 2029.12 |
2 |
FRTP“原位导能筋”自适应超声波焊接新方法及机理研究 |
国家自然科学基金 |
52575378 |
2026.01~ 2029.12 |
3 |
连续/脉冲激光复合增材铝基材料的仿生多尺度界面构筑及减振机理 |
国家自然科学基金 |
52505372 |
2026.01~ 2028.12 |
4 |
轻质抗腐蚀疲劳铝合金复合板的跨尺度仿生结构设计与成形机理研究 |
国家自然科学基金 |
52475346 |
2025.01~ 2028.12 |
5 |
基于异构策略的高强高塑Mg-Gd-Y合金搅拌摩擦增材-挤压制备机理 |
国家自然科学基金 |
52475345 |
2025.01~ 2028.12 |
6 |
镍基合金粉末气流超声双场耦合表面改性及其增材组织调控机制 |
国家自然科学基金 |
52404379 |
2025.01~ 2027.12 |
7 |
海螺壳仿生结构铝基复合装甲的成形机制及抗弹性能研究 |
国家自然科学基金 |
52375332 |
2024.01~ 2027.12 |
8 |
组织与应力协同调控的负膨胀陶瓷/高熵合金构件裂纹抑制机理 |
国家自然科学基金 |
52205150 |
2023.01~ 2025.12 |
9 |
超细网状微结构韧化TiAl基复合材料的制备及强韧化机理 |
国家自然科学基金 |
52105334 |
2022.01~ 2024.12 |
10 |
基于选择性再结晶的高强高塑Mg-Gd-Y合金挤压材的制备机理 |
国家自然科学基金 |
52075167 |
2021.01~ 2024.12 |
11 |
面向海洋服役环境耐损伤铝合金的织构调控与成形机理研究 |
国家自然科学基金 |
52075166 |
2021.01~ 2024.12 |
12 |
交变温度场辅助成形铝合金构件的尺寸稳定性及其调控机理研究 |
国家自然科学基金 |
52005177 |
2021.01~ 2023.12 |
13 |
MoS2改性对无导能筋CF/PA66超声波焊接接头性能影响机理研究 |
国家自然科学基金 |
51905167 |
2020.01~ 2022.12 |
14 |
xxx镁合金应用技术研究 |
“十三五”装备预研共用技术 |
41422010705 |
2017.10~ 2020.10 |
15 |
基于织构/第二相粒子协同机制的高强高塑Mg-Gd-Y合金板材蛇形轧制机理 |
国家自然科学基金 |
51605159 |
2017.01~ 2019.12 |
16 |
湖南省芙蓉计划科技创新青年人才 |
湖南省芙蓉计划科技创新项目-青年人才 |
2025RC3199 |
2025.07~ 2028.07 |
17 |
海空服役环境用镍基合金构件耐高温腐蚀涂层一体化制备关键技术 |
湖南省科技计划项目-重点项目 |
2025AQ2031 |
2025.07~ 2027.6 |
18 |
特种装备用高品质钒铝系列合金制备关键技术开发与应用 |
湖南省科技计划项目-重点项目 |
2024QY2013 |
2024.08~ 2026.8 |
19 |
层状梯度铝基复合装甲的成形技术 |
湖南省自然科学基金（优青） |
2024JJ4020 |
2024.01~ 2026.12 |
20 |
汽车用纤维增强热塑性复合材料的“原位导能筋”超声波焊接新方法及机理研究 |
湖南省自然科学基金（优青） |
2024JJ4019 |
2024.01~ 2026.12 |
21 |
特种装备用激光选区熔融增材制造关键技术研究 |
湖南省科技计划项目-重点项目 |
2024GK1080 |
2024.01~ 2026.12 |
22 |
织构与原子团簇“双尺度微结构”协同强化的耐蚀耐损伤铝合金成形机理 |
湖南省自然科学基金(杰青) |
2023JJ10019 |
2023.04~ 2025.12 |
23 |
2023科技创新领军人才项目 |
湖南省芙蓉计划科技创新项目-领军人才 |
2023RC1068 |
2023.07~ 2026.07 |
24 |
湖南省芙蓉计划科技创新青年人才 |
湖南省芙蓉计划科技创新项目-青年人才 |
2025RC3199 |
2025.07~ 2028.07 |
25 |
海空服役环境用镍基合金构件耐高温腐蚀涂层一体化制备关键技术 |
湖南省科技计划项目-重点项目 |
2025AQ2031 |
2025.07~ 2027.6 |