团队负责人：卢振洋
团队成员：白立来、孙敏、刘嘉、黄鹏飞、陈树君、李屹、闫志鸿、董俊娟、蒋晓青、蒋凡、肖珺、袁涛、盖胜男、潘瑞、徐斌、余悦
本团队由著名焊接专家殷树言教授于2002年领导组建，现任团队负责人为卢振洋教授，学术带头人为陈树君教授。团队现有教授3名，副高级职称人员7名，40岁以下的青年教师占团队人数一半以上。团队拥有“北京市焊接设备研究与开发中心（1998年成立）”、“汽车结构部件先进制造技术教育部工程研究中心（2007年成立）”两个科研基地，在国际上与大阪大学田中学教授等团队紧密合作，在国内与哈尔滨工业大学、北京卫星制造厂有限公司密切配合，以逆变电源研究开发和对焊接电弧物理的专业理解为优势，长期致力于焊接工艺、焊接设备和焊接电弧物理方面的研究，在绿色焊接电源、数字焊接电源、高效焊接工艺、精密弧焊技术、焊接电源检测和弧焊机器人应用方面获得大量科研成果，近年来在航天、汽车和管道领域获得良好业绩，完成了国家973、国家863、国家科技重大专项、国基金项目20余项，企事业合作项目40余项，发表论文70余篇，获得美国专利授权2项，国家发明专利授权30项。获得国家科技进步奖二等奖1项，省部级科技进步奖7项。并入选北京市高水平创新团队建设计划和首都科技领军人才团队建设计划。
主要研究成果
（1）变极性等离子弧焊接系统
面向我国载人航天工程，主要根据长寿命、高可靠大型空间飞行器铝合金密封舱体结构高精度和高可靠制造需求，基于焊接电弧本质探究和焊缝形性优化的基础理论成果，突破我国载人航天器变极性等离子弧穿孔焊接的“电弧稳定、熔池稳定和过程稳定”系列关键技术，开发完成铝合金大型薄壁壳体结构变极性等离子弧焊接成套技术解决方案，实现了焊接全过程的人机协作智能控制，打破国外对我国的技术封锁。成功完成“天宫一号”主结构的焊接装配，获国家科技进步二等奖。后续“天宫”、“天舟”等系列载人航天后续型号产品均采用该成果完成焊接装配任务。
（2）先进电弧焊接工艺与设备
长期从事新型焊接工艺方法的探索与先进焊接设备的研究，与企业共同开发了多种螺柱焊接系统和全数字化弧焊系统，开发完成的多功能全数字GMAW焊接设备采用100KHz逆变频率，高性能DSP控制系统实现了对焊接电弧和工艺的精密控制。该系统集成了MMA、TIG、短路过渡、脉冲、双脉冲等多种工艺方法，适用于铝合金、钢/不锈钢等多种材料，具备高可靠性、高稳定性和高水平焊接工艺性能的同时，具备高度灵活的开放性、可塑性和友好的人机界面，可以通过CAN通讯等多种模式实现焊接功能远程重构与设定。在汽车行业、航空航天等多个领域获得应用，取得了良好社会效益与经济效益。
（3）增等减材原位融合智能制造
航天器产品多样、技术状态的复杂性使航天器构件差异较大，甚至同系列型号不同时期的产品都具有一定差异，因此对制造装备的柔性提出较高的要求。为实现大型结构件的小批量、高差异性局部成形和金属零件的修复成形，提出基于多机器人协同的铝合金构件智能融合制造关键技术，电弧增材制造旨在实现零件的快速近净成形。锤锻旨在实现对零件的“控性”，以提高零件的力学性能。铣削旨在实现对零件的“控形”，以提高零件的几何精度和表面质量。
（4）变极性电弧-熔池一体化多物理场耦合数值模型
以变极性等离子弧在极性切换时物理特性演变规律为基础，搭建电弧力输出特性试验检测平台，获得不同极性时电弧力分布规律以及电弧力在极性切换过程中的变化特点；采用元素示踪、多角度高速摄像和X射线对熔池流动行为进行追踪，联合电弧形态、斑点跳动、压力演变和熔池流动行为得到不同极性下电弧温度场和电弧压力的变化情况及穿孔熔池对该变化的响应，以此为源项和边界条件建立了等离子弧的分时导电模型，自适应热源三维穿孔熔池模型以及变极性等离子弧-穿孔熔池一体化热流耦合数值模型，探明穿孔熔池对电弧的二次压缩机制和熔池小孔建立初期的爆破穿孔机制，实现了对变极性等离子弧焊接物理过程的深入认知。
（5）工业底片数字化及计算机辅助评定系统
自行研制的工业底片专用扫描实现了焊缝底片的高质量数字化，其技术指标完全满足EN14096国际标准以及GB/T 28266-2012国家标准的最高要求：DS级。焊缝射线检测底片计算机辅助评定系统，可实现底片信息的数据库管理，底片缺陷的计算机自动搜寻、测量、识别和评定，可自动生成评定报告。该设备在航天、高速动车、石化、船舶、特种设备等多个行业得到了应用。
（6）电力系统的电力输送及控制
在SiC、GaN等半导体直流变换器、中高电压直流配电系统中的电力潮流控制研究中，通过采用宽禁带半导体功率器件搭建隔离式DC变换器，达到在高压、高频和高温下的优良电力输送特性；并根据直流微电网的需要，采用基于混合储能功率分配方法，通过控制策略实现大电网和直流电源储能系统的互补控制。
教学研究概述
在机械工程实践课程群体系的工程能力训练环节，借助竞赛平台，以项目为驱动，对全校所有专业本科生加强了工程图学实践、计算机应用技能、机械设计、零件表达、机械制造基础知识的培训，特别是计算机建模、数字样机构建、装配动画制作、3D打印等训练，使我校本科生具备了整体基础知识体系和基本技能。学生根据项目要求，学生自主设计、自主学习、自主制造。在项目实施过程中学生学会了基本的设计方法，学会了正确表达设计思想的工具，学会了工程设计过程中如何查阅文献，如何将理论知识在实际中灵活运用，如何分析工艺的可行性，如何选择最佳的加工方式以保证加工精度要求。
近几年来，每年数十个学生小组在机械工程训练中心完成星火计划、国家大学生创新创业项目等学生科研项目，众多学生在此自己动手完成参加竞赛的作品制作同时，也就完成了机械工程能力训练模块的学习。学生通过机械工程实践课程群的亲历型工程实践，在创新能力与素质养成方面都取得了较大提升，并在各类科技竞赛中屡获佳绩。自2012年至2019年，参加机械设计大赛和机器人大赛等竞赛的学生多达500人，学生累计获得国家级及省部级科技竞赛奖达100余人次。
