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专家信息 科学研究 论文专著 荣誉奖励 媒体报道

专家信息:


谢玉江,男,汉族,1976年3月出生,新疆奇台县人,博士。现任中国科学院金属研究所金属腐蚀与防护国家重点实验室副研究员,激光表面改性研究组课题组长。

教育及工作经历:

2000年9月至2003年7月中国矿业大学(北京)研究生院材料学专业攻读硕士学位,主要从事32SiMnMoVA低合金超高强度钢的激光表面强化研究工作。

2003年9月至2007年3月中国科学院金属研究所攻读博士学位,主要从事高Al+Ti镍基高温合金激光、微弧火花表面熔焊及涂层研究。

2007年3月至今在中国科学院金属研究所工作,2009年9月晋升为副研究员,现为中国科学院金属研究所激光表面改性课题组负责人,目前主要从事高温合金涡轮叶片表面强化与修复再制造研究工作。

科学研究:


研究方向:

主要从事镍基高温合金激光、微弧火花表面熔焊及涂层研究。

承担科研项目情况:

1.国家自然科学基金项目:高Al+Ti镍基高温合金微弧火花沉积显微冶金过程及无裂纹沉积层的形成机制。

2.国家自然科学基金项目:高能微弧火花外延沉积制备定向凝固MCrAlY涂层及其性能研究。

3.国家863项目:航空发动机叶片与热端部件激光原位无损修复。

科研成果:

1. 提出了激光—微弧火花混合焊接修复新方法,解决了某航空叶片叶尖裂纹修复的技术难题,获国防科技进步二等奖。

2. 开辟了定向凝固高温合金表面微弧火花外延沉积、难焊镍基高温合金微弧火花熔化沉积两个新方向,获得2006年和2009年国家自然科学基金支持。

发明专利:

1. 一种沉淀硬化不锈钢激光表面硬化工艺 王茂才; 谢玉江; 王东生; 吴维 【中国专利】中国科学院金属研究所 2007-12-19

2. 一种定向凝固柱晶或单晶镍基高温合金修复或涂层方法 王茂才; 谢玉江; 王东生 【中国专利】中国科学院金属研究所 2008-02-20

3. 燃气轮机高压涡轮叶片叶尖裂纹修复工艺方法 王茂才; 谢玉江; 王东生; 王晓微 【中国专利】中国科学院金属研究所 2006-12-27

4. 燃气轮机钛合金叶片激光硬面涂层工艺方法 王茂才; 谢玉江; 王东生; 张杰 【中国专利】中国科学院金属研究所 2009-12-30

5. 镍基高温合金叶片无再铸层气膜孔快速制造方法 王茂才; 谢玉江; 王东生; 张杰 【中国专利】中国科学院金属研究所 2009-12-30

论文专著:


在国际学术刊物上发表论文10余篇。

发表中英文论文:

1. Yujiang Xie, Yanghong Yang, Mingsheng Wang, MCrAlY/TaC metal matrix composite coatings produced by electrospark
deposition, Acta Metallurgica Sinica (English Letter), 2013.

2. Yujiang Xie, Maocai Wang, Microstructural morphology of electrospark deposition layer of a high gamma prime
superalloy, Surface & Coatings Technology, 2006, 201(3-4): 691~698.

3. Yujiang Xie, Maocai Wang, Epitaxial MCrAlY coating on a Ni-base superalloy produced by electrospark deposition,
Surface & Coatings Technology, 2006, 201(6): 3564-3570.

4. Yujiang Xie, Maocai Wang, Dawei Huang, Comparative study of microstructural characteristic of electrospark and Nd:
YAG laser epitaxially growing coatings, Applied Surface Science, 2007,253(14):6149-6156.

5. Yujiang Xie, Maocai Wang, Isothermal oxidation behavior of electrospark deposited MCrAlX-type coatings on a Ni-
based superalloy, Journal of Alloys and Compounds, 2009, 480(2): 454-461.

6. Yujiang Xie, Maocai Wang, A feasibility study of preparing MCrAlX/BN composite coatings by electrospark deposition process, Journal of Alloys and Compounds, 2009, 484(1-2):21-24.

7. Yujiang Xie, Maocai Wang, Unweldable superalloy component repair using electro-spark deposition with high strength filler material, Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 2005, 5 S (3): 359~364.

8. Yujiang Xie, Maocai Wang, Ge Zhang, Min Chang, Analysis of superalloy turbine blade tip cracking during service,
Engineering Failure Analysis, 2006,13(8): 1429~1436.

9. 涡轮涡轮叶片表面损伤焊接修复技术研究与探索 谢玉江; 王明生 中国科学院金属研究所金属腐蚀与防护国家重点实验室 【中国会议】2011中国材料研讨会论文摘要集 2011-05-17

10. 2个青年人的科研成长之路 谢玉江 中国科学院金属研究所 【期刊】科技导报 2012-04-28

11. 高Al、Ti含量镍基高温合金激光、微弧火花表面熔焊处理研究进展及解决熔焊裂纹的途径 谢玉江; 王茂才; 王明生 中国科学院金属研究所金属腐蚀与防护国家重点实验室 【期刊】中国表面工程 2010-10-15

12. 定向凝固镍基高温合金表面微弧火花外延沉积MCrAlY涂层 王茂才; 谢玉江 中国科学院金属研究所金属腐蚀与防护国家重点实验室 【期刊】中国表面工程 2009-12-15

13. Electro-spark epitaxial deposition of NiCoCrAlYTa alloy on directionally solidified nickel-based superalloy 【期刊】王茂才;王维夫;谢玉江;张杰; Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2010-05-15

14. 某型航空发动机火焰筒的组织损伤分析 李明;谢玉江;王东生;【期刊】航空发动机 2006-09-30

荣誉奖励:


1. 2006年获国防科技进步二等奖。

2. 2007年获国防科技进步二等奖。

3. 2012年获CN域名杯第三届全国青年科学博客大赛“博文单项奖”和“优秀博客奖”。

媒体报道:


谢玉江:科研路上的攀登者

作风保守、性格内向的谢玉江如今因为开博客“火”了起来。今年3月,他受到了科学网的邀请,开通了博客,开辟了一个与自己有相同志趣的科学迷们沟通交流的窗口。没想到才写了3个月,便在“第三届全国青年科学博客大赛”中获得“博文单项奖”和“优秀博客奖”。若要总结原因,他这样说:“在科学网众多的博客中,我的博客也算是风格鲜明,我想更多地呈现一种求真务实、积极向上的东西,内容也是青年人比较关心的,如求学、就业、职业发展等,我所写的很多都是真人真事,比较贴近生活,很容易引起大家的共鸣。”

谢玉江在沈阳世博园

都说“人如其文”,这句话大抵不错,若要以两个词来形容谢玉江,“务实”“向上”应该十分妥帖。他在一篇博文中回顾自己的求学历程,援引这样一句话“人生曲曲折折路,世事重重叠叠山”。在他36年的人生经历中,他就像一个登山者,在曲折迂回的人生路上寻找柳暗花明,在重重叠叠的科研路上寻找峰回路转。“回想自己过去20年走过的路,从天山北麓的一个小山村到北京一所农业院校再到中科院一流的材料院所,好像做梦一样,充满了传奇。”读初中时,他成绩名列前茅,当老师是他最大的梦想,原本初中毕业想考师范,可是班主任老师却极力建议他考高中。最终,他选择了高中,但当老师的愿望仍然没有改变,北师大便是他梦中的象牙塔,而他的成绩也给了他实现梦想的信心。谁知高考前右手受伤感染,虽然经过治疗参加了高考,但成绩并不理想,北师大的梦想完全破灭了,最终,他选择了中国农大。在农大读本科时他学机械设计专业,后来读硕士时又到中国矿大改学材料专业,博士时他到了中科院金属所。几经周折,他终于走上了金属材料的研究道路。虽然现在的境遇与当时做老师的志愿相去甚远,但是这一步步的转换,都是通过自己努力争取而来的,因此他说:“人生就是这样,充满了变数,计划总赶不上变化,我们所能做的就是永远保持一颗积极的心态,以不变应万变。

“选我所爱,爱我所选”,谢玉江正是具备这种积极心态的人。“我很热爱我现在的研究工作。虽然只是金属材料领域一个很小的方向,但却非常贴近生产应用。我们的工作主要是从金属材料使用角度出发,发展金属零部件表面强化与损伤修复新材料、新技术,提高机械装备的安全可靠性,延长服役寿命,降低运行成本。当看到我们的研究成果切实解决了实际问题、在生产中发挥了作用,真是非常高兴。”

接触金属材料研究10年,谢玉江仍感觉自己是个“门外汉”。

这个“门外汉”对我们讲述了创新的来之不易。“就我从事的工作来讲,实际上国际上已经做得很成熟了,国内还在起步阶段。因为燃气涡轮发动机修复再制造技术专有性很强,国外严格限制输出,所以直接引进也不现实,只有不等不靠走自主发展之路。”

自主发展的必要性在哪里?

前国防部长曹刚川曾指出“一代材料,一代装备”,举例来说,现代燃气涡轮发动机热端部件制造主要采用先进的镍基高温合金和复杂的冷却结构,价格昂贵,如GE公司生产的IN-738合金多晶叶片价格约为1.5万美元/片,定向、单晶叶片则超过3万美元/片。由于它们遭受高温、高压、腐蚀性燃气作用,常常产生各种早期损伤,如磨损、裂纹和烧蚀等。因此,研究发展镍基高温合金部件表面强化与修复再制造技术,获得与基体成分、结构甚至性能相匹配的修复再造层,对延长这些部件的使用寿命,提高装备维修保障性具有重要意义。

为了提高装备的维修保障性能,多年来,谢玉江这个“门外汉”一直围绕燃气涡轮发动机叶片表面强化与修复再制造需求开展研究工作,并取得了一些成果。他提出了激光—微弧火花混合焊接修复新方法,解决了某航空叶片叶尖裂纹修复的技术难题,获国防科技进步二等奖;开辟了定向凝固高温合金表面微弧火花外延沉积、难焊镍基高温合金微弧火花熔化沉积两个新方向,并先后获得国家自然科学基金支持;目前正在积极发展镍基高温合金瞬态液相渗透修复技术及镍基单晶部件的表面强化与损伤修复技术。他承担完成了国家863项目、国家自然科学基金项目及其他国家重要专项课题,研究成果有的已经在发动机修复再制造中得到应用,相信随着技术的不断完善和成熟度的提高,应用前景将更加广阔。

现在,36岁的谢玉江领衔激光表面改性课题组。这个课题组可以说曾经为了我国的金属材料事业的前进做出了重要贡献。课题组一直围绕国家重大需求开展研究工作,研发了涡轮叶片激光仿形熔铸接长、涡轮叶片冠部阻尼面激光敷层强化、反应堆控制主件激光原态硬化、涡轮叶片叶尖裂纹激光—微弧火花混合熔焊修复、大型装备零部件局部损伤微弧火花/仿激光现场快速抢修等一大批专利技术成果,并在航空发动机、地面燃气轮机、汽轮机、核潜艇、核电站等重要装备上获得成功应用,曾于1992年获得航空航天部长林宗堂的亲笔致信表彰,也多次获得国家、部委和军队的科技奖励。近几年来,课题组主要围绕新型航空装备的维修保障需求,积极发展涡轮工作叶片外延熔铸修复材料及工艺、涡轮导向叶片粉末冶金修复材料与工艺,希望为我国自主创新的航空发动机修复再制造技术的发展和应用贡献自己的一份力量。

谢玉江说,对一个科研单位来说,只有不断创新才能得到发展。对从事应用研究的人来说,自主创新只有与企业技术需求紧密结合,才能有顽强的生命力,才能迅速转化为生产力。自主创新成果只有实现转化应用,才能体现其价值。激光表面改性课题组的很多自主创新成果已经成功地走向产业化,沈阳大陆激光集团有限公司和沈阳金研激光再制造技术有限公司就是依托课题组的技术创立和发展起来的。

虽然近20年来我国科研工作者在发动机热端部件的修复技术上进行了一些研究和探索,取得了一定的成果,但与西方发达国家相比还有很大的差距。在基础研究方面,由于发动机热端部件的修复是一个以焊接技术为主导的复杂的系统工程,涉及到的问题很多,如损伤失效分析、残余寿命评价、焊接材料与工艺优选、再服役性能评价等。目前国内从事相关研究的单位并不多,缺乏大量系统深入的研究。在应用方面,进口的发动机零部件基本上都是换件修理或返给进口国修理,国产的发动机修理大多是换件修理。修复技术水平的落后严重影响着军机和舰艇的战备完好率和燃气发电行业的技术经济效益。因此,开展以发动机热端部件修复再制造为目的的熔焊、钎焊及其涂层技术的研究,发展先进实用的修复再制造技术,推广热端部件焊接修复技术应用,建立和完善焊接修复技术标准就显得尤为迫切。

方向已明,如何在此基础上开展创新研究?谢玉江坦言:“创新源自识规律,超越源自明辨析。”“创新来自灵感,它具有一定的偶然性,而且需要相当的积累,包括知识的积累和经验的积累。金属材料是一个偏应用的学科,我觉得这个领域的创新主要是需求牵引,多看,多做,多想,温故而知新”。“需求牵引”,就是要做到有的放矢,了解需求和背景,寻找制约其发展的关键技术问题,看是否能够通过创新研究得以解决;“多看”,有利于认识和掌握现有规律;“多做”,有利于积累大量的实验数据和实践经验;“多想”,有利于实验数据的甄别。统治“武林”要有高招,不走寻常路,注意抓住一些看似简单却不寻常甚至有悖常理的试验结果,通过与已有经验和知识的类比,寻找发现新颖的结果。

学而知不足,知不足而后进。谢玉江表示,激光表面改性课题组将在现有技术的基础上,继续瞄准航空发动机叶片与零部件的修复再制造需求开展创新研究,真正建立起我国自主创新的高水平的航空发动机修复再制造技术体系。

文章来源:《科技创新与品牌》2012年第八期

文章录入:曹宁    责任编辑:王坤 
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