王振民教授长期从事基于人工智能与第三代宽禁带半导体器件的新一代高端数字化焊接电源技术、复杂-极端工况焊接制造系统智能化新技术、水下机器人焊接技术、金属与高分子材料连接技术研究工作。与合作者发表学术论文90余篇；1部学术专著获得国家出版基金资助并入选国家十三五重点出版物；参与制定国家标准2件；已授权美国、新加坡、中国发明等知识产权80多件。获得中国专利奖、教育部二等奖、广东省发明奖等各类奖励10余项。
焊接是“工业缝纫机”，全世界钢铁产量近60%需经过焊接才能转变为最终产品。先进焊接技术直接支撑着我国舰船、高速列车、核电、海工、海上风电等高端装备以及大型桥隧、人工岛礁等国家重大工程的建设。王振民教授长期从事数字化焊接电源、焊接过程智能化，水下机器人制造技术的研究工作，成绩斐然。研究工作被科技日报头版作为35项“卡脖子”技术之一做专题报道，被人民日报作为第二十二届高交会广东省典型创新成果进行重点报道。近日，《机电工程技术》编辑部向王教授约稿《高效埋弧焊工艺及设备的研究进展》，并对王教授及其团队进行了专访。现把专访内容整理见刊。
● 基于宽禁带功率器件与人工智能的新一代绿色“三低型”焊接电源新技术
王教授及其研发团队深入研究了基于第三代宽禁带SiC功率器件的高频逆变机理，并将全数字化控制技术、超高频抗干扰驱动技术以及宽禁带大功率高频换流技术相结合，率先研制成功基于全SiC功率器件的新一代全数字化大功率超高频逆变焊接电源新技术，可将工业级焊接电源的逆变频率从目前的20 kHz提高到200 kHz，有效解决了器件快速开关过程复杂电流电压应力、高频串扰、米勒效应影响以及频繁短路特殊焊接电弧负载下的可靠性等难题；电能转换效率可高达94.5%，比目前工业级焊接电源的能效提高5%～10%；动态响应性能提高70%以上；可以实现低热输入、低变形、低飞溅的绿色“三低型”焊接工艺效果。相关成果已获得美国、新加坡、中国发明等知识产权30多件；发表SCI/EI索引论文近20篇；出版学术专著1部，获2018年度国家出版基金资助并入选“国家十三五”重点出版物；被列入中国电焊机行业十四五规划，有力地推动了我国焊接电源技术进步和更新换代进程。
● 复杂-极端工况机器人水下焊接工艺及成套装备
核电、海工平台、舰船、海上风电等高端装备及人工岛礁、大型桥隧等国家重大工程有庞大的水下结构物水下自动化焊接与修复需求。王教授介绍，研究团队实现了机器人水下焊接作业空间保障、能量输送、物质供给以及信息交互四大核心技术突破，在机器人水下焊接的核心设备、关键工艺及系统集成应用方面取得系列原创性、标志性成果：（1）开发了轻量化以及具备主动防护与定位导航能力的多自由度水下机器人焊接平台；（2）发明了逆变频率高达 200 kHz的大功率全数字化水下机器人焊接专用电源，突破了水下焊接高端电源面临的“卡脖子”困境；（3）开发出全数字驱控一体化的潜水送丝技术，实现了焊丝在远程水下环境的稳定、准确送给；（4）发明了微区域强排水稳弧新技术，为水下焊接电弧提供了相对干燥的作业空间；（5）提出了基于深度学习与多源信息协同感知的机器人水下焊接工艺质量在线预测与优化新方法。已形成系列自主知识产权，授权发明5件、申请国际PCT和发明等10余件；研究成果已在核电等示范应用；被科技日报头版作为35项“卡脖子”技术之一（第28项）作了专题报道，被人民日报作为第二十二届高交会广东省典型创新成果进行了重点报道。
● 新型航发叶片/叶盘等高温合金构件超低热输入快频脉冲焊接工艺及成套装备
以镍基合金、钛合金、钛铝合金为代表的高温合金已在第三代、第四代、第五代新型航空发动机叶片/叶盘等关键构件中广泛采用。针对目前采用的氩弧焊技术面临的焊缝晶粒粗大、接头强度降低、热裂纹敏感性增大等问题，王教授及其团队发明了一种超低热输入快频脉冲TIG焊接新技术，创新性地在普通脉冲TIG电流中耦合小幅值20 kHz以上高频脉冲电流，形成快频脉冲，具有以下显著优势：电弧自磁压缩效应强，电弧挺度好，减少磁偏吹；减少热输入约40%，热影响区和焊缝宽度减少大于32%，熔深更深；快频脉冲电弧对熔池表面的周期性动压力提升4倍以上，搅拌/震荡熔池、打碎枝晶、细化晶粒、改善气孔逸出路径。应用于TC4钛合金焊接时：晶粒尺寸细化大于45%，最高可达71%；粗大针状马氏体尺寸减小大于40%；显微硬度提高大于10%；抗拉强度提高大于123.8 MPa；接头断后伸长率大于4.3%。该技术应用于镍基合金等高温合金焊接亦有类似效果，还可应用于铝合金、不锈钢等材料焊接，显著提高接头性能。研究成果在逆变频率、控制精度、快频电流输出范围、快频脉冲电流波形调制能力等关键技术指标方面均居于行业领先水平。相关成果已形成核心专利池，已申请美国、日本、新加坡、澳大利亚、南非、中国等国家专利。
