1.实验室简介
智能连接工艺与装备实验室面向国家重大需求，面向粤港澳大湾区产业发展需求，立足佛山市产业发展布局，在航空航天结构制造、海上风电水下修复等方面开展研究工作，力争取得重大技术成果，服务于国家重大科技战略需求与广东省亟需的技术需求。实验室研究方向主要包括：（1）热塑性复合材料及其异质材料连接（2）焊接智能化及数值模拟技术（3）智能原位修复和再制造技术。实验室获得多项国家自然科学基金、多项广东省自然科学基金重点项目及面上项目、多项中国博士后基金、辽宁省自然科学基金、航空基金、广东省青年优秀人才国际培养计划、科技部重点研发计划国际合作项目等项目资助。
2.研究方向
2.1.热塑性复合材料及其异质材料连接
热塑性复合材料/金属连接技术及机理、异质材料连接机理及第一性原理模拟、异质材料接头可靠性分析。
2.2.焊接智能化及数值模拟技术
连续超声波焊接机器人装备研发及工艺研究、焊接过程及接头服役性能多尺度数值模拟、焊接动态过程智能控制及视觉智能检测。
2.3.智能原位修复和再制造技术
激光增材和修复技术、水下智能激光/电弧修复技术、水下电弧焊接电源和工艺研发。
3.平台设施
实验室配备有多波段激光加工平台、龙门式搅拌摩擦焊、飞秒激光微纳加工系统等先进设备。
图1 龙门式搅拌摩擦焊设备
图2 多波段激光加工平台
图3 飞秒激光微纳加工平台
4.团队成员
团队现有博士后2名，博士研究生2名，硕士研究生16名。
5.科研成果
5.1.项目成果
(1)2025.01-2027.12广东省自然科学基金-面上项目，基于多官能团协同强化的热塑性复合材料/金属异种材料连接方法研究，主持
(2)2024.10-2025.10航空科学基金，主持
(3)2024.07-2027.06 兴辽英才计划
(4)2024.03-2027.11广东省基础与应用基础研究海上风电联合基金项目（重点项目），海上风电大型结构件抗疲劳快频脉冲电超声-MIG复合焊接新方法，课题负责人
(5)2023.12-2025.12辽宁省科技计划项目-科技厅自然科学基金，热塑性复合材料/铝合金连接界面共价键形成与多官能团协同增强机理，主持
(6)2023.11-2025.11上海市大型铸锻件制造技术协同创新中心开放课题，反应堆堆内不锈钢锻件构件水下激光-快频电弧复合增材制造技术研究，主持
(7)2023.01-2024.12中央高校基本科研业务费项目，热塑性复合材料-金属成键机理研究，主持
(8)2021.10-2024.09广东省基础与应用基础研究基金区域联合基金项目（重点项目），海工装备关键结构件激光原位修复关键技术，课题负责人
(9)2021.01-2024.12国家自然科学基金-面上项目，基于界面几何-化学键合协同增强的CFR-PEEK/铝合金连接方法与机理研究，主持
(10)2021.01-2023.12广东省自然科学基金-面上项目，基于多级调控的碳纤维增强PEEK复合材料-铝合金连接方法与机理研究，主持
(11)2021.07-2022.04中国博士后科学基金-特别资助（站中），基于多级结构调控的碳纤维增强PEEK复合材料-铝合金连接方法与机理研究，主持
(12)2020.07-2022.04中国博士后科学基金-面上资助，超超临界机组新型马氏体耐热钢焊接接头蠕变损伤机制研究，主持
(13)2020.01-2021.12先进焊接与连接国家重点实验室开放课题基金，新型铁素体耐热钢焊接接头蠕变断裂行为及多尺度模拟，主持
(14)2019.12-2020.12广东省青年优秀人才国际培养计划博士后项目，主持
(15)2018.01-2020.12国家自然科学基金-青年科学基金项目，新型铁素体耐热钢焊接接头的再热裂纹机制及多尺度预测模型，主持
5.2.论文成果
(1)Hua Liu, Mengjia Xu*; and Xiaopeng Li*; Achievement of high-reliability and high-efficient deposit of PA66 by additive friction stir deposition, Composites Part B: Engineering, 2024, 284: 111682.
(2)Liu H, Zhao H, Zhao Y, et al. Research progress of composite technology of laser processing and friction stir processing[J]. Journal of Manufacturing Processes, 2025, 150: 843-860.
(3)Liu H, Zhao H, Zhao Y, et al. Interfacial bonding mechanisms in laser welding of 2024 Al alloy and continuous CFR-PEEK via adjustable ring-mode laser beam[J]. Journal of Manufacturing Processes, 2025, 153: 757-773.
(4)Xiaoyang Bi; Hua Liu; Yan Li; Mengjia Xu*; Zhenmin Wang*; Biomimetic papilla texture by femtosecond laser for high-strength CFRTP/A6061-T6 FSSW hybrid structures, Composites Part B: Engineering, 2024, 281: 111500.
(5)Yan Li; Xiaoyang Bi; Mengjia Xu*; Zhengchao Xie; Zhenmin Wang; Optimization of friction lap joining parameters and exploration connection mechanism of CFRPA6/6061-T6 aluminum alloy hybrid structures, Composite Structures, 2023, 325: 117566.
(6)Xiaoyang Bi; Yan Li; Mengjia Xu*; Zhenmin Wang*; Heteroatom introduction to reconstruct interfacial chemical structures for high-reliability CFRTP/A6061-T6 hybrid structures, ACS Applied Materials & Interfaces, 2023, 15, no. 27: 33119-33131.
(7)Mengjia Xu; Hua Liu; Xiaoyang Bi; Yan Li; Zhengchao Xie; Zhenmin Wang*; Developing chemical interaction and achieving mechanical interlock to manufacture high-reliability Polypropylene/A6061-T6 aluminum alloy FAW joints, Composites Science and Technology, 2023, 242: 110189.
(8)Xiaoyang Bi; Zhengtang Luo; Bosheng Liu; Mengjia Xu*; Zhenmin Wang*; Enhancing interfacial reliability of metal-thermoplastic hybrid joints via adding carbon fiber and adjusting welding heat input, ACS Applied Materials & Interfaces, 2021, 13: 33722-33733.
(9)Xiaoyang Bi; Zhenmin Wang; Mengjia Xu*; Xiaopeng Li*; Femtosecond laser fabricated micro/nano interfacial structures to strengthen CFRPEEK/A6061-T6 FLJ hybrid joints, Composites Part B: Engineering, 2021, 231: 109540.
(10)Mengjia Xu; Bosheng Liu; Yunqiang Zhao; Zhenmin Wang*; Zhibo Dong*; Direct joining of thermoplastic ABS to aluminium alloy 6061-T6 using friction lap welding, Science and Technology of Welding and Joining, 2020, 25(5): 391-397.
(11)徐孟嘉; 刘博生; 毕晓阳; 王振民*; 激光加工双级结构对Al/CFRPEEK 接头组织及性能的影响, 航空学报; 2020, 43(2): 624620.
5.3.专利与转化
(1)徐孟嘉, 刘华, 李晓鹏, 等. 一种基于先进铺带的热塑性树脂基复合材料的3D打印装置和方法.ZL 2023 1 0969489.2. 授权
(2)刘华, 徐孟嘉, 李晓鹏, 等. 一种纤维增强热塑性树脂基复合材料摩擦增材制造装置和方法. ZL 2023 1 0969482.0. 授权
(3)徐孟嘉，刘华，高成文，赵亚峰等.一种变轴肩搅拌摩擦增材修复装置及方法202410959833.4 受理
(4)陈思阳，徐孟嘉，陈雨，刘华等.一种用于钛合金与纤维增强热塑性复合材料搅拌摩擦焊接方法 202511296641.0 受理
5.4.获奖
(1)2021年中国造船工程学会科技进步奖一等奖
(2)2022年广东省科技进步奖二等奖
