6、工业激光及其应用、激光先进制造技术(激光微纳制造、激光增材制造、激光焊接)
主席:肖荣诗 教授 北京工业大学 钟敏霖 教授 清华大学 邢 飞 研究员 南京先进激光技术研究院
 
     肖荣诗,男,博士,教授,博士生导师,1986年毕业于华中科技大学(华中工学院)焊接专业,1997年在北京工业大学获光学专业博士学位,现任美国激光学会理事、中国光学学会理事、中国机械工程学会特种加工分会副理事长、中国光学学会激光加工专业委员会副主任、国家标准化管理委员会全国激光修复技术标准化技术委员会委员、国家标准化管理委员会全国光辐射安全和激光设备标准化技术委员等。先后承担国家科技重大专项、国家“863”计划项目、国家科技攻关项目、国家自然科学基金项目等50余项,发表学术论文100余篇,合作出版专著7部,获授权专利38件(其中德国发明专利1件),获中国机械工业科学技术奖一等奖1项(第一完成人)、北京市科学技术奖(发明类)二等奖1项(第一完成人)、北京市科学技术进步奖二等奖1项(第二完成人)等。
     钟敏霖,清华大学材料学院教授,博士生导师,激光材料加工研究中心主任;美国激光学会会士,美国激光学会董事会成员(2012-2013,2005-2007);国际激光工程院副主席,会士;《Journal of Laser Applications》资深编辑,Light:Science & Applications (Nature Publication Group)编委,《中国激光》常务编委,《金属热处理》编委。国家自然基金委员会第十二届/十三届工程与材料科学部专家评审组成员,高能束流加工技术国防重点实验室客座教授。研究方向包括激光微纳制造、激光表面工程技术、激光快速制造和新材料制备。长期活跃于国际激光加工学术领域,承担19项国际合作项目(英国皇家工程院、中德科学中心与美、英、德、法、日知名企业);承担完成973、国家自然基金重大国际合作项目、重点项目、面上项目及企业合作项目等40余项,多项研究成果在企业成功应用。获中国汽车工业科技进步奖、清华大学科研成果推广应用效益显著奖等。授权发明专利12项,合作出版专著3本,发表论文260余篇。
     邢飞,博士,毕业于中国科学院沈阳自动化研究所,主要从事激光技术、机器人技术和大数据技术融合的产品技术开发及产业推广工作,曾获辽宁省领军创新人才、鞍山市劳动模范、南京市五一劳动奖章、南京321重点人才、南京市科技创业家、江苏省“六大人才高峰”等荣誉称号。创办煜宸激光科技集团并担任总裁,产品包含高功率激光器、激光焊接装备、激光切割装备、激光增材制造装备、激光显示产品、机器人相关产品等。先后参加国家863项目、国家发改委产业化项目、科学院知识创新工程项目、省市级科技攻关项目10余项,申请专利40余项,发表学术论文20余篇;曾担任863新材料领域重点项目评审专家,北京市科委电子信息领域“北京市重点实验室及工程中心”评审专家,中国光学学会激光加工专业委员会委员,中国电子视像行业协会大屏幕显示分会委员等。目前,是国家高技术研究发展863计划新材料领域新型电子材料和器件主题专家组成员。
主题邀请报告
报告人:肖荣诗,教授,北京工业大学
报告题目:高强铝锂合金激光焊接研究进展
报告人简介:肖荣诗,男,博士,教授,博士生导师,1986年毕业于华中科技大学(华中工学院)焊接专业,1997年在北京工业大学获光学专业博士学位,现任美国激光学会理事、中国光学学会理事、中国机械工程学会特种加工分会副理事长、中国光学学会激光加工专业委员会副主任、国家标准化管理委员会全国激光修复技术标准化技术委员会委员、国家标准化管理委员会全国光辐射安全和激光设备标准化技术委员等。先后承担国家科技重大专项、国家“863”计划项目、国家科技攻关项目、国家自然科学基金项目等50余项,发表学术论文100余篇,合作出版专著7部,获授权专利38件(其中德国发明专利1件),获中国机械工业科学技术奖一等奖1项(第一完成人)、北京市科学技术奖(发明类)二等奖1项(第一完成人)、北京市科学技术进步奖二等奖1项(第二完成人)等。
报告人:刘黎明,教授,大连理工大学
报告题目:激光诱导电弧耦合热源的构建及绿色焊接技术和应用研究
报告人简介:刘黎明,大连理工大学教授、博士生导师,教育部长江学者特聘教授,国家杰出青年科学基金获得者,“基于绿色制造的焊接工艺与装备”教育部科研创新团队带头人,“新世纪百千万人才工程”国家级人选,国务院政府特殊津贴获得者,辽宁省省级优秀专家。主要从事轻质合金先进焊接与连接技术、环境友好焊接材料、多能级热源耦合焊接新技术与装备研究。负责主持承担国家科技重大专项、国家科技支撑计划、国家自然科学基金、国家“863”计划、国家科技攻关计划以及国际合作项目等国家、省部级各类纵向科研项目20余项,取得系列达到国际领先/国际先进水平的研究成果;发表论文200余篇(SCI/EI收录100余篇),编写国际焊接学术著作3部;获国家发明专利授权15项,美国发明专利授权1项;获国家技术发明二等奖1项,省部级一、二等以上科技奖励8项。主要研究成果已在飞机、船舶等领域实现技术转化,取得了显著的经济和社会效益。
现任辽宁省先进连接技术重点实验室主任、辽宁省先进连接制造技术工程研究中心主任,兼任中国机械工程学会理事、中国焊接学会理事、辽宁省焊接学会副理事长、中国机械工程学会材料分会常务理事。2007年获中国青年科技奖、中国机械工程学会“青年科技成就奖”、2010年被评为“全国优秀科技工作者”。
报告中文摘要:报告主要分为三部分,第一部分提出一种兼具低能耗和高能量密度新型热源的构建思想,分析和探讨了激光与电弧耦合所具有的一些物理现象和规律,包括激光吸引电弧、激光匙孔闭合延迟、电弧等离子体状态恢复的延迟以及电弧与激光匙孔的耦合放电等;第二部分将新热源引入焊接领域,以轻质合金和高强钢为研究对象,着重介绍了激光诱导电弧耦合焊接技术所具有的高效率、低能耗和高精度等绿色制造特征,发现同等焊接效果下焊接能耗仅为大功率激光的20-30%、电弧焊的50%,焊接效率可达电弧焊的5-10倍;第三部分主要介绍新型激光-电弧耦合焊接装备的研制及其在飞机、船舶等领域的绿色示范应用及展望。
报告人:曾晓雁,教授,华中科技大学
报告题目:激光直接打印电子元器件技术——原理与应用
报告人简介:曾晓雁教授,现为华中科技大学武汉光电国家实验室激光与太赫兹功能实验副主任、激光先进制造技术研究室主任。1983年毕业于中南大学金属物理专业,1987年在中国科学院金属研究所获得材料加工工程专业工学硕士学位。同年到华中科技大学任教,1994年在华中科技大学获得材料学专业工学博士学位。长期从事激光先进制造技术研究工作,涉及激光3D打印金属零部件和电子元器件、激光表面工程、激光焊接、激光微纳制造技术、激光光谱分析技术等方面,先后承担国家重大仪器设备开发专项、国家“863”高科技项目、国家自然科学基金项目重点项目、科技部支撑计划、省部级研究开发项目和来自国内大、中型企业的横向课题90余项,多项研究成果在工业中得到应用,创造了显著的经济效益和社会效益。在国内外重要学术期刊上发表论文280余篇,获得40多项发明专利。获得国家科技进步二等奖一项,省部级一等奖二项,二等奖一项。多次担任激光加工技术领域重要国际会议主席或者组委会成员。
报告中文摘要:随着消费电子产品的不断发展,传统的电子制造技术正面临越来越严峻的挑战。特别是三维曲面基板上制造电子元器件,采用传统的光刻技术无法满足要求。在3维曲面上采用激光直接打印导电图形或者元器件具有显著的技术优势是近年来的发展趋势。本报告综合介绍了激光打印电子元器件、导电图形技术的方法及其主要特点,及其与传统制造技术的比较优势与不足。
报告人:邹贵生,教授,清华大学
报告题目:超快激光微纳尺度连接研究进展
报告人简介:邹贵生,清华大学机械工程系教授,博士生导师,材料成形制造研究所副所长;加拿大滑铁卢大学先进材料焊接研究中心客座教授。国际焊接学会微纳连接特别委员会委员兼秘书长,中国焊接学会金属焊接性和焊接材料专业委员会委员以及中国金属学会材料学分会材料计算与模拟学术委员会常务理事。主持、参与过包括国家自然科学基金面上和重点项目、863项目、博士点基金项目、北京市自然科学基金项目、航天科技创新基金项目、重大科技攻关项目以及国际合作项目等40余项。发表学术论文200余篇,其中SCI收录和EI收录各40余篇、80余篇;获教育部科技进步一等奖1次,获首届清华大学教书育人奖和清华大学青年教师教学优秀奖。主讲“材料加工原理”(国家级和北京市精品课)和研究生课程“现代材料加工”。
报告中文摘要:材料微纳尺度连接是决定微纳器件及其系统性能的关键环节之一。目前微纳连接特别是纳连接技术如电子束焊、钎焊等存在不同程度的局限性;而超快激光与物质作用时具有能量非线性吸收、多材料适应、斑点小、极低热效应等显著特性,有望实现高精度、低热损伤、高性能接头的微纳尺度材料连接,并已成为研究热点。本报告将基于超快激光的特点,首先介绍其用于微纳连接的基本原理和方法;之后以案例的方式,展示超快激光在纳米颗粒、纳米线及其与其它尺度材料的连接研究现状,阐述被连接材料本身特性和超快连接工艺参数如扫描速度、脉冲能量对连接成形形貌、冶金、质量等的影响。同时,简要展望超快激光微纳连接研究趋势及其在微纳元器件制造及其系统集成中的可能应用。
报告人:顾冬冬,教授,南京航空航天大学
报告题目:高性能铝基复合材料构件选区激光熔化增材制造
报告人简介:顾冬冬,博士,教授,博士生导师。现任南京航空航天大学教授、增材制造(三维打印)研究所副所长。德国洪堡学者,国家自然科学基金优秀青年科学基金获得者、江苏省杰出青年基金获得者,入选教育部“新世纪优秀人才支持计划”、江苏省“333高层次人才培养工程”、江苏省“六大人才高峰”和江苏省高校“青蓝工程”。担任30余种SCI收录国际学术期刊审稿专家。
研究方向包括金属激光增材制造(3D打印)技术、激光表面工程技术、新材料激光合成制备。主持优秀青年科学基金、国家自然科学基金、江苏省杰出青年基金、江苏省科技支撑计划(工业)重点项目、德国洪堡基金、德国联邦教育和科研部国际合作项目等10余项。国内外学术期刊发表论文近100篇,其中SCI收录论文近70篇;SCI他引次数450余次。担任12个国际学术会议的学术委员会委员或主旨/特邀报告人。由德国Springer、英国剑桥Woodhead出版社、美国NOVA科学出版社出版激光增材制造英文专著1部、合著2部。2012年获德国联邦教育和科研部(BMBF)颁发的Green Talents(绿色精英)奖。
报告人:王春明,教授,华中科技大学
报告题目:基于局部负压方式零间隙镀锌钢板激光搭接焊的研究
报告人简介:王春明,工学博士、华中科技大学教授,博士生导师。主要研究领域为激光加工新工艺新技术及其过程机理,包括激光及其复合热源焊接技术、激光填丝焊接技术、轻质合金的激光焊接技术、激光切割技术、塑料的激光连接、激光加工过程的在线检测等。近年来承担国家和省部级项目以及横向项目30余项,发表论文50余篇,其中20余篇被SCI(EI)收录,获得授权国家发明专利6项,省部级奖项4项。现任中国机械工程学会焊接分会高能束及特种焊专委会委员,中国光学学会激光加工专业委员会委员,美国激光学会(LIA)会员。
报告中文摘要:镀锌钢板零间隙激光搭接焊过程中,由于锌的沸点(907℃)远低于钢的熔点(1530℃),导致搭接面产生大量高温高压锌蒸气,这些锌蒸气如不能顺畅逸出则造成孔洞、气孔和飞溅等严重焊接缺陷。如何让内部锌蒸气顺畅逸出成为解决镀锌钢板激光焊接质量问题的关键。本文采用侧吸或高速横吹辅助气流获得小孔上方的局部负压,以实现对小孔形态与稳定性的调控以利于锌蒸气的逸出,从而获得无缺陷的焊接接头。研究发现:采用侧吸方式能够获得基本无缺陷的搭接焊缝,焊缝内部组织无气孔,裂纹等缺陷,组织性能较好,搭接焊缝强度能够达到使用要求;焊接过程由于采用侧吸的方式而大大降低了焊缝区残留的锌元素,说明侧吸方式能够加速锌从熔池和小孔逸出。高速摄像观察结果发现采用侧吸方式时等离子体变得十分稳定,小孔也基本保持张开的状态。与现有的众多方法相比,本文提出的方法更为简单实用,该研究成果可为汽车制造业提供一种无需任何其它附加工序、工艺简单且成本低廉的镀锌钢板激光搭接焊技术,且对解决长期困扰业界的激光焊接工艺气孔问题具有一定理论指导意义。
报告人:林鑫,教授,西北工业大学
报告题目:应用于航空航天领域的金属增材制造技术
报告人简介:林鑫,男,博士,1973年生。现任西北工业大学材料学院教授,博士生导师,凝固技术国家重点实验室(西北工业大学)副主任,教育部“新世纪优秀人才支持计划获”入选者,陕西省重点科技创新团队“高性能金属构件激光3D打印技术创新团队”负责人。多年来主要从事金属增材制造技术和精确凝固成形原理研究。目前担任中国热处理学会高能密度热处理技术委员会委员,中国机械工程学会特种加工分会增材制造技术委员会委员,国家自然科学基金委员会及863项目同行评议专家,多家国内及国际期刊审稿人。主持包括国家自然科学基金,863,973等国家、省部级和横向项目11项。在Acta Mater., Scripta Mater., Applied Physics Letter, J. Crystal Growth, Metallurgical and Materials Transactions A, Materials Science & Engineering A and B等国内外材料及机械学术期刊发表论文345篇,其中SCI收录191篇,他人引用650余次。合作出版国防重点专著《激光立体成形》和中国机械工程学会科普图书《3D打印 打印未来》。授权国家发明专利12项。获省部级一等奖二项,二等奖一项。
报告人:张新平,教授,北京工业大学
报告题目:金属材料纳米光子结构加工技术
报告人简介:张新平,2002年获德国马尔堡大学自然科学博士学位。1998至2002年在德国马尔堡大学物理系先后做访问学者、博士研究生和博士后研究工作。2003至2006年先后在德国波恩大学和英国剑桥大学卡文迪许实验室等研究机构工作。2006年10月回国到北京工业大学工作,被聘为北京市特聘教授。主要研究方向包括纳米光学与技术、超快激光技术与时间分辨光谱学。近年来发表SCI收录期刊论文100余篇,其中期刊影响因子3.0以上论文50余篇.
报告中文摘要:将激光干涉图案直接或间接印制于金属纳米材料薄膜中,实现具有等离激元光物理学响应特性的纳米光子结构。探讨制备过程中光与物质相互作用的物理学机理和纳米光子结构成型器件的功能与应用。
报告人:陈岐岱,教授,吉林大学
报告题目:性能微光学元件的飞秒激光微纳加工技术研究
报告人简介:陈岐岱,吉林大学教授,博士生导师。1998年获得中国科学技术大学本科学位,2004年获得中国科学院物理研究所理学博士学位,2005至2006年作为日本JST-Presto项目博士后在日本大阪市立大学进行超快时间分辨激光光谱研究,2006年4月,被吉林大学作为学术骨干引进,给与配套经费继续从事相关研究,取得了多项创新性成果:针对飞秒激光微纳加工从基础研究走向前沿应用面临的诸多关键科学与技术问题开展研究,提出了表面自平滑、等弧扫描、直接相干烧蚀等一系列新原理和新技术,不但推动了激光微纳加工技术从定性的“形状制造”走向定量的“器件制备”阶段,而且开拓了该技术在微光学、微电子、微机械、微流控和仿生微纳结构制备等前沿领域的应用途径。围绕上述工作共发表影响因子大于3的学术论文100余篇,10篇论文被Angew. Chem. Int. ED.、Adv. Mater.等刊物选配封面发表;论文被MRS Bulletin等杂志和网站予以专题评论30余次,被SCI他引900余次,H因子25。
报告中文摘要:非球面微光学元件具有球面元件无法比拟的光学成像和光束整形能力,能够大幅度简化光路结构,降低系统重量和尺寸,在航天、航空和激光技术等领域都有紧迫需求。然而,由于尺寸小,无法利用金刚石车床数控铣磨等技术进行加工,如何制备非球面微光学元件已经成为一个国际难题。我们提出使用飞秒激光微纳加工技术对这一难题进行挑战。具体以非球面微透镜及阵列的制造为突破口,提出了光场裁剪新理念,通过了超衍射限造型、相位掩模、多场相干、诱导波自相干等一系列微纳制造新技术,实现了多种材料的高精度改性、去除和成型;通过对飞秒激光微纳加工的极限分辨率问题进行深入探索,实现了小于20nm分辨率的高精度加工。基于上述新方法与新技术,实现了以整形微透镜为代表的系列高性能微光学元件。具体包括波带片、非球面折射透镜、仿生复眼、可调谐透镜等。进而,针对半导体二极管激光器光束整形这一难题,利用飞秒激光加工制备了用于垂直腔面发射激光器的集成非球面微透镜,将输出激光发散角由18.16度减小到0.86度。
报告人:管迎春, 副教授,北京航空航天大学
报告题目:使用紫外激光和飞秒激光对化学型增强玻璃的处理
报告人简介:管迎春, 女,2014年7月入职北京航空航天大学大学,卓越百人副教授。 2004年毕业于合肥工业大学材料学院,2007年毕业于清华大学材料科学与工程系,2012年毕业于新加坡南洋理工大学机械宇航学院,同年入职新加坡制造技术研究院任研究员。主要研究方向是激光材料相互作用、激光加工与微纳加工、激光清理去除、激光处理实现功能表面等。第一作者共发表英文 SCI 索引期刊论文 15 篇。主持和参与共8余项研究课题,经费合计人民币866多万元,主要合作公司有Pratt & Whitney(普惠发动机)、Caterpillar(卡特彼勒公司)、Procter & Gamble(宝洁集团)等。多次参加激光领域里重要国际会议作大会报告,并先后2次承担分会主席(含美国激光协会主办的激光领域顶级会议国际激光与光电子应用大会 ICALEO)。2014年受 ICALEO会议Laser Material Processing 板块邀请出任Conference Program Committee。管迎春是著名出版集团Elsevier的Recognized Reviewer,同时也是多个国际杂志的审稿人包括Optical Society,Optics Express,Applied Surface Science,Surface and Coatings Technology,Journal of Laser Micro/Nanoengineering等。
报告中文摘要:化学型增强玻璃以其轻薄坚韧等优点,近年来越来越多使用在平板显示和智能手机屏幕等领域,可也因此给传统的机械加工方法提出难题。激光加工以其非接触、精确控制等特点成为此类玻璃切割技术的研究热点。在这篇文章中,我们使用紫外激光和飞秒激光技术对厚度为几百微米量级的化学型增强玻璃分别进行直线、方框、圆形等加工形状的切割。所有的激光实验步骤均在公开的空气环境下执行,并且通过光学显微镜、表面形貌仪以及扫描电子显微镜表征测量切割后的边缘形貌和碎片尺寸等。 实验结果表明紫外激光技术能够实现无裂纹无破碎成功切割厚度分别为700微米和400微米的离子交换处理前的玻璃,而飞秒激光技术能够实现无裂纹无破碎成功切割厚度分别为550微米和400微米的离子交换处理前和处理后的玻璃。所有加工的碎片尺寸测量结果均少于100微米。
报告人:杨光,副教授,沈阳航空航天大学
报告题目:钛合金结构激光沉积修复技术
报告人简介:杨光,博士、副教授、研究生导师。沈阳航空航天大学航空制造工艺数字化国防重点学科实验室副主任,全国激光修复技术标准化技术委员委员。
    主要研究方向为钛合金激光沉积制造与修复技术。承担和承研国家重大科技专项、国家自然科学基金、总装预研、国防基础科研、航空基金及企业委托项目20余项。部分成果已用于在研和批产型号的零件制造与修复,获国防科技进步二等奖,辽宁省自然成果三等奖各一项。