蒋少松科研成果

基本信息 科学研究 教育教学 论文专著 发明专利 新建主栏目 基本信息 名称 蒋少松，男，1978年生，籍贯陕西户县。研究员，博士生导师，国际超塑性委员会常务理事，2020年获黑龙江省杰出青年基金1项。2021年获黑龙江省科技进步1等奖1项，2012年获黑龙江省自然科学奖二等奖1项。长期开展先进材料超塑成形理论、装备和应用技术研究。主持了国家自然科学基金项目4项，承担国家部委专项等项目12项，横向课题40余项，总经费2800余万。重点开展高温钛合金、高强铝合金、耐热高强镁合金复杂薄壁中空轻量化结构成形理论与技术研究。目前发表SCI论文80余篇，其中顶刊Acta Materialia 论文1篇，EI论文20余篇，国家发明专利授权45项。主要学术贡献： 1） 提出采用场辅助超塑性变形解决传统超塑成形过程中的晶粒粗化及表面富氧导致的性能损耗难题，突破了满足超塑成形构件“控形控性”双重要求的电流辅助超塑成形理论与组织控制机理。通过引入电流、超声波等能量场优化变形性能及组织性能，揭示了场辅助条件下裂纹、位错、孪晶、再结晶、空洞等微观组织的演变机制，并采用不同物理特性成形介质（气体、粉末等）优化应力-应变分布特征，提高了材料成形极限，为新型薄壁复杂构件高性能成形做出贡献。 2） 针对航空航天领域减重的迫切需求，开展新型超轻及轻合金超塑性变形理论研究，深入研究了轻量化结构超塑成形/连接一体化协调变形机理，“超塑成形/中间层反应扩散连接”及“超塑成形/*B”一体化成形理论及组织优化控制方法，实现了镁锂合金、铝合金等材料轻量化结构的一体化制造。同时，开发了新型超塑成形协调变形技术，随温随动一体化成形技术，拉/胀复合超塑成形技术。 目前担任中国塑性工程学会微米纳米材料成形技术学术委员会委员。中国塑性工程学会超塑成形技术学术委员会委员。北京市企业技术中心外部专家，国家企业技术中心外部专家。中国航天科工集团北京航星机器制造有限公司特聘专家，国家自然科学基金项目、中国博士后基金项目通讯评议专家，锻压手册（第四版）编委会秘书。 荣誉称号 称号名称 黑龙江省杰出青年基金 获奖时间 2020年 颁奖机构 黑龙江省科学技术厅 简单介绍 称号名称 黑龙江省科学技术进步奖一等奖 获奖时间 2021年12月 颁奖机构 黑龙江省人民政府 简单介绍 称号名称 黑龙江省科学技术奖（自然类） 二等奖 获奖时间 2010年 颁奖机构 黑龙江省人民政府 简单介绍 称号名称 黑龙江省高校科学技术奖一等奖 获奖时间 2010年 颁奖机构 黑龙江省高校科学技术奖励委员会 简单介绍 主要任职 任职名称 中国塑性工程学会超塑成形技术学术委员会委员 任职时间 简单介绍 任职名称 中国塑性工程学会微米纳米材料成形技术学术委员会委员 任职时间 简单介绍 任职名称 北京市企业技术中心外部专家 任职时间 简单介绍 任职名称 国家企业技术中心外部专家 任职时间 简单介绍 教育经历 标题 博士教育经历 起讫时间 2005.07-2009.04 所学专业 锻压 学习机构 哈尔滨工业大学 学历 工学博士 简单介绍 标题 博士教育经历 起讫时间 2003.09-2005.06 所学专业 计算机 学习机构 哈尔滨工业大学（计算机科学与技术学院） 学历 简单介绍 标题 硕士教育经历 起讫时间 2001.09-2003.07 所学专业 锻压 学习机构 哈尔滨工业大学（材料科学与工程学院） 学历 工学硕士 简单介绍 标题 本科教育经历 起讫时间 1996.09-2000.07 所学专业 焊接 学习机构 哈尔滨工业大学（材料科学与工程学院） 学历 工学学士 简单介绍 科研项目 项目名称 脉冲电流辅助铍热塑性变形过程中的电热效应研究 项目来源 国家自然科学基金NSAF联合基金 开始时间 2019.01 结束时间 2021.12 项目经费 62.00万元 担任角色 负责 项目类别 纵向项目 项目状态 进行中 简单介绍 科研项目 项目名称 基于预制空位的Ti2AlNb镂空结构电流辅助超塑变形机制研究 项目来源 黑龙江省自然科学基金杰出青年项目 开始时间 2020-07 结束时间 2023-07 项目经费 500000.00 担任角色 负责 项目类别 纵向项目 项目状态 进行中 简单介绍 Ti2AlNb合金镂空结构超塑成形是解决金属间化合物难变形问题的近净成形技术，但传统镂空结构通过成形后机械加工的方法不仅易导致晶粒粗大和局部过度减薄，严重影响成形构件的力学性能，难以满足“控形”和“控性”的双重要求，而且制造成本高，效率低，这一瓶颈问题有待解决。本项目首次提出基于预制排列空位的Ti2AlNb镂空结构电流辅助超塑成形技术，使板材在电流作用下每个预制空位产生有限应变，从而通过局部的网格小变形获得宏观的网状大变形，是一种制造难变形材料镂空结构的新方法。电、热、力三场综合作用下材料的协调变形机制是研究的重点，电流作用下材料的宏微观作用机制是需明确的科学问题。研究将揭示Ti2AlNb合金电流辅助超塑性变形特征及电致多重效应，揭示电流对Ti2AlNb合金超塑性变形宏微观作用机理，解明镂空结构的应变分布特征及快速超塑变形机制，揭示电流及超塑变形对材料微观组织演变的综合作用机制，掌握协调控制方法，提升Ti2AlNb合金镂空结构超塑变形后的组织与性能，解决控形控性难题。 科研项目 项目名称 电流辅助Ti2AlNb合金多位加载柔性介质拉/胀复合超塑变形机制及电致 多重效应研究 项目来源 国家自然科学基金面上项目 开始时间 2018年01月01日 结束时间 2021年12月31日 项目经费 720000.00 担任角色 负责 项目类别 纵向项目 项目状态 进行中 简单介绍 电流辅助 Ti2AlNb 合金多位加载柔性介质拉/胀复合超塑成形技术，是一种可以控制板材变形顺序，法/切向力共同作用下的快速超塑成形新方法。主要利用电流的“焦耳热效应”实现 Ti2AlNb 合金的快速高效加热，结合电流的“电致超塑性效应”提升材料在高应变速率下的超塑成形性能，解决晶粒粗化问题。同时，采用耐高温固体柔性介质代替传统气体介质，通过柔性介质的摩擦应力特性，实现法/切向力协同作用下的拉深/胀形复合成形。更为重要的是，通过多位加载协调控制板材变形顺序，可以从本质上解决 Ti2AlNb 合金单一胀形导致的局部过度减薄等瓶颈问题。总体思路是通过电流的“焦耳热效应”和“电 致多重效应”促进 Ti2AlNb 合金超塑性变形能力，通过固体柔性介质与板料间的摩擦特性在胀形基础上增加拉深变形（补料行为），并采用多位加载控制变形顺序（避免“愈薄愈变”现象），从而提高超塑变形速度和组织性能，属于材料性能提高和成形技术优化的双重创新，是实现 Ti2AlNb 合金复杂构件“控形控性”的新方法。 科研项目 项目名称 超声波振动条件下磁控溅射纳米材料超塑变形机理研究 项目来源 国家自然科学基金青年基金 开始时间 2014.01 结束时间 2016.12 项目经费 250000.00 担任角色 负责 项目类别 纵向项目 项目状态 完成 简单介绍 将开拓磁控溅射纳米材料在塑性成形领域的基础研究，发掘其超塑性，并引入超声波的布莱哈效应降低成形温度，实现成形过程中晶粒尺寸控制。率先研究超声波振动条件下磁控溅射纳米材料的高温力学性能，探索变形过程中的微观组织演变，分析超声波振动参数对超塑性能及热稳定性的影响规律，进行超声波作用下声热力三场耦合的有限元分析，开展超声波辅助磁控溅射纳米材料的超塑微成形。揭示超声波振动条件下磁控溅射纳米材料的超塑性变形机理，明确超声波对组织特性、超塑性能的影响机制及宏微观交互作用机理，实现材料的延伸率达到200%以上，建立超声条件下的磁控溅射纳米材料的超塑性本构方程，掌握超声波辅助微成形的关键控制因素及优化手段。 科研项目 项目名称 防护罩组件及回油管封严垫研制 项目来源 中国航发哈尔滨东安发动机有限公司 开始时间 2023.09 结束时间 2025.09 项目经费 1351462.96 担任角色 负责 项目类别 横向项目 项目状态 进行中 简单介绍 科研项目 项目名称 金属衬垫及钛合金支架组件研制 项目来源 中国航发哈尔滨东安发动机有限公司 开始时间 2022.06 结束时间 2023.12 项目经费 2059001 担任角色 负责 项目类别 横向项目 项目状态 进行中 简单介绍 科研项目 项目名称 金属衬垫研制 项目来源 中国航发哈尔滨东安发动机有限公司 开始时间 2023.03 结束时间 2024.12 项目经费 1634137 担任角色 负责 项目类别 横向项目 项目状态 进行中 简单介绍 科研项目 项目名称 载人航天器结构关键制造装备及柔性化生产线 项目来源 国家重大专项04专项 开始时间 2012.09 结束时间 2017.12 项目经费 2600000.00 担任角色 参与 项目类别 纵向项目 项目状态 完成 简单介绍 超塑性成形原理与应用 名称 超塑性成形是一种快速发展的材料先进成形技术，可在一次工艺中完成整体复杂形状零件的近净成形，具有材料塑性好，成形力小，成形件质量高及近无加工余量等优点，是航空航天领域中进行板材成形的一项新技术，应用广泛且需求迫切。本课程是以掌握各种先进材料的超塑性成形为目标，介绍了超塑性成形实现条件、原理及国内外应用情况，针对不同材料的超塑性成形及应用，进行模具设计、工艺优化及数值模拟等方面的教学。并根据超塑性成形发展的国际前沿，教授目前超塑性成形的最新方法及实现条件。在系统掌握超塑性成形相关知识的前提下，开拓视野，提高其发现问题并解决问题的能力。 先进板材热成形技术 名称 课程介绍先进板材热成形的基础理论知识，以脉冲电流辅助热成形、板材快速气胀成形及板材热成形淬火一体化等先进成形工艺为主线，以变形规律为重点，论述板材成形的典型工序，并以典型成形零件为例具体介绍影响板材成形的关键因素及控制方法。介绍先进材料板材热成形的工艺特点、组织变化、变形特征、实现方法及优化途径。课程的重点为先进板材热成形技术及先进材料成形的工艺特性、组织性能及优化方法。课程的重点为电流辅助热成形、板材快速气胀成形及热成形淬火一体化技术的变形特点、关键因素及控制方法，难点为工艺模具综合设计和热成形工序制定。 金属板材成形性能测试与评价 名称 Plastic forming and numerical simulation 名称 论文专著 名称 [1] Yong Jia, Shaosong Jiang*, Jun Tan,The evolution of local stress during deformation twinning in a Mg-Gd-Y-Zn alloy,Acta Materialia,222 (2022) 117452. [2] Shaosong Jiang, Yong Jia, Xiaojun Wang, In-situ analysis of slip transfer and heterogeneous deformation in tension of Mg-5.4Gd-1.8Y-1.5Zn alloy, Journal of Magnesium and Alloys,2020,25:1-12. [3] Shaosong Jiang, Yong Jia, Xiaojun Wang,Jufu Jiang,Precise measurement of strain accommodation in a Mg-Gd-Y-Zn alloy using cross-correlation-based high resolution EBSD ，Materials Characterization：2020,165:1-9. [4] Jiang shaosong,Zhang kaifeng, Study on the Controlling Thermal Expansion Coefficient ofZrO2-TiO2 Ceramic Die for Superplastic Forming High Accuracy Ti-6Al-4Vcomponent, Materials and Design, 2009.3.21, (30): 3904-3907. [5] Zhihao Du, Shaosong Jiang*, Kaifeng Zhang, Zhen Lu, Baoyong Li, Dalin Zhang，The structural design and superplastic forming/ diffusion bonding ofTi2AlNb based alloy for four-layer structure ，Materials and design：201 6,104:242-250 [6] Han Xiao, Shaosong Jiang*, Chengcheng Shi, Kaifeng Zhanga, Zhen Lu, Jufu Jianga，Study on the microstructure evolution and mechanical properties of an Al- Mg-Li alloy aged by electropulsing assisted ageing processing,Materials Science & Engineering A：2019,756：442-454. [7] Zhihao Du, Shaosong Jiang*, Kaifeng Zhang，The hot deformation behavior and processing map of Ti-47.5Al-Cr-V alloy,Materials and design：2015，86:464-473. [8] Han Xiao,Shaosong jiang？, Yong Jia,Optimizing the microstructure and mechanical properties of a cold- rolled AleMgeLi alloy via electropulsing assisted recrystallization annealing and ageing,Journal of Alloys and Compounds：2020,814:1-14. [9] Chengcheng Shi,Shaosong Jiang*, Kaifeng Zhang,Hot deformation behavior and pulse current auxiliary isothermal forging of hot pressingsintering TiAl based alloys, Materials：2017，10（1437）：1-16. [10] Hongbin Zhang,Kaifeng Zhang,Shaosong Jiang*,Haiping Zhou,Changhong Zhao,Xiaoli Yang，Dynamic recrystallization behavior of a gamma '-hardened nickel-based superalloy during hot deformation，Journal of Alloys and Compounds，2015.2.25，623：374-385. [11] Bairu Li,Shaosong Jiang*，Kaifeng Zhang，Effects of W content on high temperature oxidation resistance and room temperature mechanical properties of hot-pressing Nb-XW alloys，Materials Science and Engineering A-Structural Materials Properties Microstructure and Processing，2012.10.30，556：15-22. [12] Chao Li，Shaosong Jiang*, Kaifeng Zhang，Pulse current-assisted hot-forming of light metal alloy，INTERNATIONAL JOURNAL OF ADVANCED MANUFACTURING TECHNOLOGY，2012.12.01，63（9-12）：931-938. 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[21] Shaosong Jiang, Kaifeng Zhang,Numerical Simulation On Shape Distortion of Superplastic Forming Ti-6Al-4V cylinder, 11th International Conference on Numerical Methods in Industrial Forming Processes (NUMIFORM), 2013.7.6-2013.7.10.[22] Shaosong Jiang, Kaifeng Zhang, Superplastic forming and thickness distribution of Ti6Al4V alloy denture base , 9th International Conference on Superplasticity in Advanced Materials, ChengDu, 2006.6.23-2006.6.26. [23] Chengcheng Shi, Kaifeng Zhang, Shaosong Jiang*,Pulse current auxiliary forging of sintered TiAl alloys based on the investigation of dynamic recrystallization and phase transformation,Materials characterizatio n：135 (2018) 325–336. [24] 蒋少松，杨天豪，孙宏宇，何玉石，卢 振，王瑞卓, 超声波振动对钛箔拉伸性能及位错分布的影响, 材料工程. 2019, 47（2）: 84-89. [25] Peng Gao，Shaosong Jiang，Kaifeng Zhang，Accuracy control of hot bending for Inconel 718 superalloy thick plate，Materials Research Innovations，2011.2.01，15：S307-S310. [26] Bo Wang，Shaosong Jiang，Kaifeng Zhang，Effects of Pulse Current (#)(*) Shaosong Jiang on Transient Liquid Phase (TLP) Diffusion Bonding of SiCp/2024Al Composites Sheet Using Mixed Al, Cu, and Ti Powder Interlayer，Metallurgical and Materials Transactions A-Physical Metallurgy and Materials Science，2012.9.01，43A（9）：3039-3042. [27] 蒋少松，张凯锋，吴海峰，许沂，雷鹍，王斌，变摩擦正反向超塑成形壁厚 蒋少松(#)(*) 均匀的TC4钛合金深筒形件，稀有金属材料与工程，2010.6.15，39（06）：1079~1084 [28] 蒋少松，张凯锋，吴海峰，许沂，雷鹍，王斌，控制厚度分布的变摩擦正反向超 塑成形，哈尔滨工业大学学报，2010.2.15，（02） [29] 蒋少松，赫晓东，张凯锋，高鹏，李保永，采用线膨胀系数可控ZrO_2-TiO_2 蒋少松(#) 陶瓷模具的钛合金高精度超塑成形，航空材料学报，2012.8.1，（04）：8~14 [30] 蒋少松，张凯锋，吴海峰，许沂，雷鹍，王斌，TC4深筒形件超塑预成形模具型 面设计及变摩擦厚度控制，材料工程，2009.6.20，（06） [31] 蒋少松，张凯锋，Ti-6Al-4V义齿基托超塑成形及其精确性分析，中国机械工 蒋少松(#) 程，2008.3.25，（06）：740-743. [32] 蒋少松，卢振，张凯锋，超声波振动条件下磁控溅射纳米材料的超塑变形 蒋少松(#)(*) 研究，精密成形工程，2015.5.10，7（03）：17-20. 出版物 出版物名称 轻合金中空结构超塑成形与扩散连接技术 作者 蒋少松；卢振；王斌等著 出版时间 2023年 出版社 国防工业出版社 简单介绍 本书主要介绍目前航空航天领域具有应用前景和研究热点的轻合金材料，以TA15钛合金、Ti-22Al-27Nb合金、Ti-22Al-24.5Nb-0.5M合金、TiAl合金、Ti-43Al-9V-1Y合金、2195铝锂合金、Ti-43Al-9V-1Y合金、Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金等材料为代表，在结构方面选取极具应用前景的可大幅减重的轻量化中空结构，并以超塑成形/扩散连接等先进工艺为实现手段，充分结合三者的突出优势，促进轻合金材料中空结构在航空航天，军工，民用等领域得到更广泛的应用。 出版物名称 Comprehensive Materials Processing-Superplastic forming 作者 Zhangkaifeng;Jiangshaosong 出版时间 2014 出版社 Elsevier Ltd 简单介绍 出版物 出版物名称 耐高温轻质合金粉体成形技术 作者 卢振；蒋少松 出版时间 2020年 出版社 哈尔滨工业大学出版社 简单介绍 出版物 出版物名称 《塑性成形技术路线图》 作者 张凯锋，蒋少松等 出版时间 2016 出版社 中国科学技术出版社 简单介绍 出版物 出版物名称 《锻压手册》(第四版)-第一卷-锻造 作者 张凯锋，陆辛等主编，蒋少松参编 出版时间 2021年 出版社 机械工业出版社 简单介绍 专利 专利名称 一种随动感应加热辅助预制空位镂空管成形装置及其方法 专利号 CN201911116209.3 发明人 蒋少松 李保永 胡篮 卢振 彭鹏 申请时间 2019-11-14~2021-03-02 专利类别 发明 简单介绍 专利 专利名称 一种镁合金中空四层结构的成形方法 专利号 CN201911059373.5 发明人 蒋少松 胡蓝 彭鹏 卢振 申请时间 2019-11-01~2020-12-25 专利类别 发明 简单介绍 专利 专利名称 一种合金空心夹层筒形结构及其超塑成形/激光连接的制备方法 专利号 CN202010279123.9 发明人 蒋少松 卢振 王博 申请时间 2015-12-29~2018-03-16 专利类别 发明 简单介绍 专利 专利名称 一种用于电流自阻加热粉末介质凸模辅助板材成形的模具 专利号 CN201910659486.2 发明人 蒋少松 黄敏杰 肖寒 申请时间 2019-07-19~2020-09-01 专利类别 发明 简单介绍 专利 专利名称 一种高温固体粉末介质辅助钛合金板材超塑性拉深和胀形一体化的方法 专利号 CN201510004758.7 发明人 蒋少松 卢振 王博 申请时间 2015-01-06~20160706 专利类别 发明 简单介绍 专利 专利名称 一种用于钛合金超塑成形/扩散连接的易涂覆TiO2固体止焊剂及其制备方法 专利号 CN201310406678.5 发明人 蒋少松 卢振 申请时间 2013-09-09~2015-05-13 专利类别 发明 简单介绍 专利 专利名称 一种板材充气背压作用下的正向拉深-背向胀形复合超塑成形装置及其方法 专利号 CN201711210357.2 发明人 蒋少松 卢振 申请时间 2017-11-27~20190716 专利类别 发明 简单介绍 专利 专利名称 一种脉冲电流辅助钛合金局部高温扩散连接装置 专利号 CN201320516402.8 发明人 蒋少松 卢振 申请时间 2013-08-23~2014-01-22 专利类别 发明 简单介绍 专利 专利名称 利用一种脉冲电流辅助自阻加热装置局部快速钎焊的方法 专利号 CN201610981693.6 发明人 蒋少松卢振 申请时间 2016-11-08~2019-02-01 专利类别 发明 简单介绍