基本介紹
- 中文名：蔡志鵬
- 國籍：中國
- 畢業院校：清華大學
- 職務：研究員
教育背景,工作履歷,教學工作,獎勵與榮譽,科研工作,論文與專利,論文,專利,
教育背景
1999－2001，清華大學，博士
1997－1999，清華大學，碩士
1992－1997，清華大學，本科
工作履歷
2018- ~ 清華大學機械工程系，研究員
2008-2018 清華大學機械工程系，副研究員
2002-2008 清華大學機械工程系，講師
教學工作
本科生課程：
《工程材料》
獎勵與榮譽
2016年獲“中國機械工業科學技術獎”二等獎
2010年獲“清華大學優秀班主任一等獎”。
2012年獲“清華大學青年教師教學大賽理工組一等獎”。
科研工作
一、面向大型、高參數、高可靠性能動裝備自主製造的國家重大需求，承擔金屬物理冶金與介微觀組織力學的理論研究工作，承擔新材料、新工藝的實踐研發工作，十年期間提出的理論與實踐創新成果，套用於多項重大工程，突破了國外技術封鎖，產生了巨大的社會和經濟效益。
主要理論貢獻有：建立了熱強鋼焊接接頭非均勻結構的主要巨觀力學性能與介微觀組織-物理冶金的對應關係：掌握了固-液界面溶質分配行為、自由能隨溫度變化引起結晶形貌差異的規律；掌握了溶質元素固態相變中的重新分配行為、擴散及切變型相變產物的比例及分布規律；掌握了熱處理及長期服役過程中間隙原子擴散、脫溶及金屬間化合物析出長大行為的規律。
主要實踐創新有：提出了“以Mo代Ni強化界面”和“微合金滲Ti淨化界面”提升大型焊接構件韌性的機理及措施，使焊縫金屬的室溫衝擊功提升160%，解決了核電低壓轉子強度和韌性相互制約的關鍵性難題；研製了低C活度、以M23C6及MX為強化相的專用焊絲，解決了接頭碳遷移、異種鋼回火以及高溫持久強度不足的綜合難題，成為“620℃燃煤示範工程”得以順利實施的關鍵突破；探明了焊絲表面質量對氬弧焊氣孔的影響規律，在“華龍一號”核電低壓轉子的批量生產中發揮了關鍵性作用。
創新成果套用於：（1）我國第一個核電出口項目汽輪機低壓轉子；（2）我國首台百萬等級核電“華龍一號”機組汽輪機低壓轉子；（3）世界上第一根百萬級超超臨界火電低壓焊接轉子（2014年投運），該轉子獲“2016年度中國機械工業科學技術獎”二等獎。；（4）我國第一根超臨界12%Cr異種鋼轉子（2016年投運）。（5）我國第一根百萬等級620℃超超臨界異種鋼焊接轉子。
相關技術在2015-2017年期間累計新增產值6.87億元。
二、形成“工業基礎件電磁強化延壽”科研方向。
原理上的創新：通過外加電磁場改變價電子的能態進而促使高能態原子運動至新的平衡位置、降低系統自由能；與合金強化、熱處理強化、機械強化、表面強化等通過提高微觀缺陷增加系統內能而實現強化的技術原理不同。電磁強化可在合金強化、熱處理強化、機械強化、表面強化的基礎上，改善微觀不均勻性，進一步提升斷裂強度和疲勞強度。
理論上的創新：提出特定場強下，使激發態價電子通過拉莫爾進動躍遷至三線態的幾率大大增加從而增加高能態原子運動至新平衡位置的機率，表現出介觀“磁致塑性”。通過該理論計算得到的場強，與目前被實踐證明有效的場強範圍相吻合。
技術上的創新：提出了以聲信號作為篩選、最佳化電磁強化工藝是否有效的方法。
利用統計方法，建立了材料特性、電磁場參數、聲信號、力學性能變化、現場使用情況對應關係，歸納出適用面廣的工藝及其聲信號特點，在規模化套用中發揮了重要作用。
利用自主研製的電磁強化裝備，主要套用有：（1）已有150餘款刀具，電磁強化後現場使用壽命提升35%-400%，其中43款已批量套用；（2）軸承電磁強化後台架壽命400%-700%；（3）岩土工程樁機用截齒，電磁強化後壽命提升50%以上，已批量套用。
目前，承擔國家科技重大專項及陸軍“十三五”專用技術預研項目子課題各一項，以期在國家重點行業中發揮積極作用。
論文與專利
論文
[1] Residual stress reduction by combined treatment of pulsed magnetic field and pulsed current, MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING A STRUCTURAL MATERIALS PROPERTIES MICROSTRUCTURE AND PROCESSING，2011，528：19-20
[2] Investigation of welding residual stress in flash butt joint of U71Mn rail steel by numerical simulation and experiment，MATERIALS & DESIGN，2015，88：1296-1309
[3] Behavior of M23C6 phase in Inconel 617B superalloy during welding，Journal of Materials Processing Technology，2018，258:38-46
[4] Mechanism for welding liquation cracking in a boron containing 9% Cr martensitic stainless steel，Journal of Manufacturing Processes，2018，32： 714–720
[5] Effect of Magnetic Field on the Nanohardness of Monocrystalline Silicon and Its Mechanism，JETP Letters，2018, 108:23-29
[6] 汽輪機焊接轉子接頭殘餘應力研究一: 25Cr2Ni2MoV鋼核電轉子模擬件熱處理前後殘餘應力的對比[J]. 熱力透平,2011,03:159-164.
[7] 汽輪機焊接轉子接頭殘餘應力研究二: 帶有彈性槽的30Cr2Ni4MoV模擬件熱處理前後殘餘應力變化[J]. 熱力透平,2011,04:231-234
[8] 汽輪機焊接轉子接頭殘餘應力研究三:125MW及1000MW汽輪機低壓焊接轉子產品殘餘應力[J]. 熱力透平,2012,01:54-59
[9] 汽輪機焊接轉子接頭殘餘應力研究四:核電焊接低壓轉子1∶1驗證件接頭區殘餘應力分布[J]. 熱力透平,2013,01:47-50.
[10] 汽輪機焊接轉子接頭殘餘應力研究五:低壓轉子鍛件焊接修復及熱處理後殘餘應力[J]. 熱力透平,2013,02:90-92.
[11] A new weld material model used in welding analysis of narrow gap thick-walled welded rotor, Journal of Manufacturing Processes，2018, 34：614-624
[12] Effect of Ti content and martensite–austenite constituents on microstructure and mechanical property，Science and Technology of Welding and Joining，2017，22: 1-10
[13] Characterization on the microstructure evolution and toughness of TIG weld metal of 25Cr2Ni2MoV steel after PWHT，METALS, 2018, 8(3): 160-171
[14] Constitutional Liquation of the Laves Phase in Virgin FB2 Steel，WELDING JOURNAL，2016，95：257-263
[15] Investigation on the weakest zone in toughness of 9Cr/NiCrMoV dissimilar welded joint and its enhancement, JOURNAL OF MATERIALS RESEARCH, 2017，32：3117-3127
[16] Investigation of local brittle zone in multipass welded joint of NiCrMoV steel with heavy section，Journal of Materials Research，2018,33:924-934
[17] Alloy design of welding filler metal for 9Cr/2.25Cr dissimilar welded joint and mechanical properties investigation，Welding in the World, 2018, 62: 1-15
[18] Research on Austenite Transformation of FB2 Heat Resistant Steel During Welding Heating Process, ACTA METALLURGICA SINICA, 2017, 53:778-788
[19] EVOLUTION BEHAVIOR OF LAVES PHASE IN FB2 MARTENSITIC STAINLESS STEEL DURING WELDING，ACTA METALLURGICA SINICA，2016，52：641-648
[20] Study on the relationship between magnetovibration and residual stress in steel materials, ACTA METALLURGICA SINICA，2008，44：451-456
[21] THE EVOLUTIONARY BEHAVIOR OF LAVES PHASE IN VIRGIN FB2 STEEL DURING WELDING AND ITS EFFECT ON WELD JOINTS, ADVANCES IN MATERIALS TECHNOLOGY FOR FOSSIL POWER PLANTS: PROCEEDINGS FROM THE EIGHTH INTERNATIONAL CONFERENCE, ASM INTERNATIONAL, 2016: 974-982
[22] Influence of Fusion Ratio on Carbon Migration Phenomenon in the Narrow Gap Welding of Dissimilar Metals in 9% Chromium Steels, ADVANCES IN MATERIALS TECHNOLOGY FOR FOSSIL POWER PLANTS: PROCEEDINGS FROM THE EIGHTH INTERNATIONAL CONFERENCE, ASM INTERNATIONAL, 2016: 1207-1216
[23] The Influence of Prior Austenite Grain Size on Fatigue Crack Growth Threshold of welds in CrMoV Steel Components, ADVANCES IN MATERIALS TECHNOLOGY FOR FOSSIL POWER PLANTS: PROCEEDINGS FROM THE EIGHTH INTERNATIONAL CONFERENCE, ASM INTERNATIONAL, 2016: 610-621
[24] Microstructure and properties of aluminum AA6061-T6 to copper(Cu)-T2 joints by cold metal transfer joining technology，Journal of Materials Research，2016，31：2876-2887
[25] Microstructure and mechanical properties of hot wire laser clad layers for repairing precipitation hardening martensitic stainless steel, OPTICS AND LASER TECHNOLOGY，2015，75：207-213
[26] Fabrication of CrSi2/MoSi2/SiCMo2C gradient composite coating on Mo substrate and the stabilizing effect of Cr on the coating's antioxidation properties, SURFACE & COATINGS TECHNOLOGY，2015，282：188-199
[27] Modelling of deformation and failure of crash toughened adhesive bonded lap shear joints，SCIENCE AND TECHNOLOGY OF WELDING AND JOINING，2008, 13：479483
[28] ESTABLISHMENT AND APPLICATION OF FIXTURE CONSTRAINT MODELS IN FINITE ELEMENT ANALYSIS OF WELDING PROCESS, ACTA METALLURGICA SINICA, 2010，46：189-194
[29] 窄間隙埋弧焊接頭熔合區弱化的研究[J]. 清華大學學報(自然科學版),2014,03:305-308.
[30] 熱影響區元素晶界偏聚對焊接構件低周疲勞性能的影響[J]. 機械工程學報,2015,14:78-85.
[31] NiCrMoV耐熱鋼汽輪機轉子焊縫韌性薄弱區的成因[J]. 焊接學報,2014,10:73-76+80
[32] NiCrMoV耐熱鋼貝氏體焊縫韌性薄弱區的確定[J]. 機械工程學報,2013,04:83-88.
[33] 電磁複合處理降低焊接殘餘應力增益效應的初步研究[J]. 機械工程學報,2011,04:88-92.
[34] 殘餘奧氏體對2.25Cr1Mo鋼焊縫衝擊性能的影響[J]. 機械工程學報,2011,14:44-48.
[35] Numerical simulation of the molten pool character in high power fiber laser welding, China Welding. 2011, 20(2): 22-26
[36] 回火參數對NiCrMoV轉子鋼焊縫時效韌性的影響[J]. 電焊機,2013,12:27-32.
[37] 疲勞裂紋擴展門檻值的影響因素綜述[J]. 熱力透平,2013,02:84-89+127.
[38] B元素對FB2馬氏體耐熱鋼熱影響區組織和高溫斷裂韌度的影響[J]. 機械工程學報,2015,24:69-74.
[39] 異種鋼窄間隙焊母材熔合比對碳遷移現象影響研究[J]. 機械工程學報,2016,12:74-80.
[40] 核電汽輪機焊接低壓轉子1∶1模擬件接頭高周疲勞性能及門檻值預測[J]. 焊接學報,2015,05:99-103+118
[41] 用位錯溶質複合體模型解釋馬氏體異種鋼焊接接頭碳遷移過程[J]. 清華大學學報(自然科學版),2015,03:316-321.
[42] 低周疲勞過程損傷變數的複合分析法和三階段損傷演化模型[J]. 機械工程學報,2015,10:86-95.
[43] 碳遷移對9%Cr和2.25%Cr異種鋼焊接接頭高溫韌性的影響[J]. 機械工程學報,2015,16:150-155
[44] 回火冷卻速度對貝氏體焊縫韌性的影響[J]. 清華大學學報(自然科學版),2015,10:1045-1050.
[45] 長期高溫時效對有碳遷移發生的焊接接頭的影響[J]. 清華大學學報(自然科學版),2015,10:1051-1055.
[46] 焊接接頭低周疲勞性能薄弱區轉移[J]. 清華大學學報(自然科學版),2015,10:1056-1060+1066.
[47] 汽輪機焊接轉子接頭低周疲勞過程損傷變數的複合分析法[J]. 清華大學學報(自然科學版),2014,02:178-184.
[48] 過渡層Cr元素梯度對異種鋼接頭高溫持久性能的影響[J]. 清華大學學報(自然科學版),2014,06:828-833.
[49] 厚板窄間隙埋弧焊焊縫階梯形斷口形成機理研究[J]. 機械工程學報,2012,24:67-72.
[50] 鋼軌焊接接頭平直度的影響因素[J]. 中國鐵道科學,2011,01:20-24.
[51] 正火處理對鋼軌窄間隙接頭硬度和組織的影響[J]. 焊接學報,2011,07:25-29+114.
[52] 45#鋼在低頻間歇磁場作用下晶界移動現象的研究[J]. 清華大學學報(自然科學版),2010,07:984-988.
[53] 磁處理過程中磁致伸縮與殘餘應力關係的研究[J]. 機械工程學報,2010,22:36-40.
[54] 核電汽輪機轉子焊縫金屬原奧氏體尺寸對疲勞裂紋穩定擴展區和近門檻區臨界點的影響規律研究[J]. 中國機械工程,2014,24:3378-3384.
[55] 異種鋼焊接接頭蠕變過程的有限元模擬[J]. 中國機械工程,2015,02:266-271+277.
[56] 核電汽輪機低壓焊接轉子模擬件接頭高周疲勞性能研究[J]. 中國機械工程,2015,22:3102-3107.
[57] NiCrMoV轉子鋼貝氏體焊縫韌性影響因素研究[J]. 熱力透平,2013,01:35-39.
[58] NiCrMoV鋼汽輪機焊接轉子模擬件接頭低周疲勞性能研究[J]. 熱力透平,2012,04:256-260.
