科學(xué)研究:
研究方向:
主要從事鎳基高溫合金激光、微弧火花表面熔焊及涂層研究。
研究領(lǐng)域:
主要著眼于貴重機(jī)械裝備全壽命周期管理中事前預(yù)防與事后維修兩個關(guān)鍵環(huán)節(jié)中的技術(shù)需求,以金屬材料表面強(qiáng)化與修復(fù)再制造為主題,以激光表面改性、微弧火花表面改性、真空粉末冶金表面改性技術(shù)為手段,開發(fā)具有重要工程應(yīng)用價值的新材料、新工藝,解決裝備制造和再制造過程中涉及的金屬材料表面強(qiáng)化與焊接修復(fù)關(guān)鍵技術(shù)問題。
承擔(dān)科研項(xiàng)目情況:
1.國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目:高Al+Ti鎳基高溫合金微弧火花沉積顯微冶金過程及無裂紋沉積層的形成機(jī)制。
2.國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目:高能微弧火花外延沉積制備定向凝固MCrAlY涂層及其性能研究。
3.國家863項(xiàng)目:航空發(fā)動機(jī)葉片與熱端部件激光原位無損修復(fù)。
科研成果:
1. 提出了激光—微弧火花混合焊接修復(fù)新方法,解決了某航空葉片葉尖裂紋修復(fù)的技術(shù)難題,獲國防科技進(jìn)步二等獎。
2. 開辟了定向凝固高溫合金表面微弧火花外延沉積、難焊鎳基高溫合金微弧火花熔化沉積兩個新方向,獲得2006年和2009年國家自然科學(xué)基金支持。
發(fā)明專利:
1 高溫合金熱端部件大間隙缺陷瞬態(tài)液相熔滲修復(fù)方法 謝玉江;楊彥紅;王明生;韓旭 中國科學(xué)院金屬研究所 中國專利 2013-10-21 2014-02-05
2 一種高溫合金渦輪葉片修復(fù)材料及其修復(fù)工藝 謝玉江;王明生;楊彥紅;韓旭 中國科學(xué)院金屬研究所 中國專利 2013-05-09 2013-08-14
3 生物質(zhì)燃料成型模具表面粉末冶金強(qiáng)化涂層材料與工藝 謝玉江;王明生;韓旭;周華茂 中國科學(xué)院金屬研究所 中國專利 2012-03-23 2012-08-08
5 燃?xì)廨啓C(jī)高壓渦輪葉片葉尖裂紋修復(fù)工藝方法,發(fā)明專利,ZL 200510046729.3 王茂才;謝玉江;王東生;王曉微 中國科學(xué)院金屬研究所 中國專利 2005-06-22 2006-12-27
6 鎳基高溫合金葉片無再鑄層氣膜孔快速制造方法,發(fā)明專利 200910012654.5 王茂才;謝玉江;王東生;張杰 中國科學(xué)院金屬研究所 中國專利 2009-07-22 2009-12-30
7 燃?xì)廨啓C(jī)鈦合金葉片激光硬面涂層工藝方法 王茂才;謝玉江;王東生;張杰 中國科學(xué)院金屬研究所 中國專利 2009-07-22 2009-12-30
8 一種定向凝固柱晶或單晶鎳基高溫合金修復(fù)或涂層方法,發(fā)明專利 ZL200610047464.3 王茂才;謝玉江;王東生 中國科學(xué)院金屬研究所 中國專利 2006-08-16 2008-02-20
9 一種沉淀硬化不銹鋼激光表面硬化工藝, 發(fā)明專利 ZL 200610047464.3 王茂才;謝玉江;王東生;吳維 中國科學(xué)院金屬研究所 中國專利 2006-06-16 2007-12-19
10 一種發(fā)動機(jī)中介機(jī)匣內(nèi)壁磨損修復(fù)方法 李丹;趙四洋;張革;王茂才;謝玉江 沈陽黎明航空發(fā)動機(jī)(集團(tuán))有限責(zé)任公司 中國專利 2012-11-14 2013-03-06
11 一種高溫合金表面無損熔焊修復(fù)方法,王茂才,謝玉江,王東生,尹光, 發(fā)明專利,ZL 200410050570.8
備注:按照專利名稱 發(fā)明人 申請人 來源數(shù)據(jù)庫 申請日 公開日排序
論文專著:
在國際學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表論文20余篇。
發(fā)表中英文論文:
[1]亢紅偉,董志宏,張煒,謝玉江,遲長泰,彭曉.等溫淬火對激光增材制造12CrNi2合金鋼組織和拉伸性能的影響[J/OL].激光與光電子學(xué)進(jìn)展:1-14[2020-02-26].http://kns.cnki.net/kcms/detail/31.1690.TN.20190917.0902.014.html.
[2]董志宏,亢紅偉,謝玉江,遲長泰,彭曉.Cr含量對激光增材制造12CrNi2合金鋼的組織結(jié)構(gòu)的影響[J].材料研究學(xué)報(bào),2018,32(11):827-833.
[3]董志宏,亢紅偉,謝玉江,遲長泰,彭曉.O含量對激光增材制造12CrNi2合金鋼組織結(jié)構(gòu)及力學(xué)性能的影響[J].應(yīng)用激光,2018,38(01):1-6.
[4]趙龍志,楊海超,趙明娟,謝玉江.激光熔覆TiC/FeAl原位復(fù)合涂層[J].材料研究學(xué)報(bào),2017,31(11):860-866.
[5]王德,謝玉江,王明生,張友亮,郭煒,付遠(yuǎn).鉻(Cr)添加量對真空粉末熔覆鎳鉻-碳化鉻(NiCr-Cr_3C_2)復(fù)合涂層微觀組織的影響[J].真空科學(xué)與技術(shù)學(xué)報(bào),2016,36(08):866-872.
[6]遲長泰,謝玉江,葉威,藺增.鎳基高溫合金DZ125激光再鑄層化學(xué)研磨的實(shí)驗(yàn)研究[J].燃?xì)鉁u輪試驗(yàn)與研究,2016,29(04):32-37+62.
[7]遲長泰,謝玉江,葉威,藺增.熱處理對鎳基高溫合金DZ125激光再鑄層腐蝕行為的影響[J].腐蝕科學(xué)與防護(hù)技術(shù),2016,28(04):313-318.
[8]王德,謝玉江,張友亮,王明生,付遠(yuǎn),郭煒.單晶高溫合金NiCr-Cr_3C_2熔覆層的微觀組織[J].特種鑄造及有色合金,2016,36(05):544-547.
[9]張昊,張乙飛,胥燕輝,田繼勛,任志良,李帥值,謝玉江.內(nèi)蒙古迪彥欽阿木鉬礦的地質(zhì)特征和礦床成因[J].地質(zhì)與勘探,2016,52(03):451-461.
[10]謝玉江,王德,王明生,葉威.微弧火花沉積3種不同MCrAlY涂層的組織與性能評價(英文)[J].Transactions of Nonferrous Metals Society of China,2016,26(06):1647-1654.
[11]謝光,鄔蕾,鄭偉,彭建強(qiáng),張少華,盧玉章,申健,謝玉江.微弧火花滲碳對一種定向凝固高溫合金表面再結(jié)晶的影響[J].表面技術(shù),2016,45(02):118-123+161.
[12]謝玉江.[例40]微弧火花沉積技術(shù)在渦輪葉片表面強(qiáng)化與修復(fù)中的應(yīng)用[J].中國表面工程,2015,28(03):2.
[13]張松,伊俊振,吳臣亮,張春華,王明生,謝玉江,譚俊哲.SCH13鋼表面微弧火花沉積Stellite合金[J].焊接學(xué)報(bào),2014,35(03):11-14+18+113.
[14]李吉,陳小林,謝玉江,淡俊杰.UG二次開發(fā)與企業(yè)定制研究[J].成都航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2014,30(01):53-56.
[15]謝玉江.我申請副研究員時準(zhǔn)備的答辯講稿[J].科技導(dǎo)報(bào),2013,31(10):85.
[16] Yujiang Xie, Yanghong Yang, Mingsheng Wang, MCrAlY/TaC metal matrix composite coatings produced by electrospark deposition,Acta Metallurgica Sinica (English Letter), 2013(26), 173~176
[17]Y.H.Yang, Y.J.Xie, M.S.Wang, W.Ye, Microstructure and tensile properties of nickel-based superalloy K417G bonded using transient liquid-phase infiltration, Materials and Design 2013 (51) 141~147
[18]謝玉江.2個青年人的科研成長之路[J].科技導(dǎo)報(bào),2012,30(12):84.
[19]謝玉江,王茂才,王明生.高Al、Ti含量鎳基高溫合金激光、微弧火花表面熔焊處理研究進(jìn)展及解決熔焊裂紋的途徑[J].中國表面工程,2010,23(05):1-16.
[20]王茂才,王維夫,謝玉江,張杰.Electro-spark epitaxial deposition of NiCoCrAlYTa alloy on directionally solidified nickel-based superalloy[J].Transactions of Nonferrous Metals Society of China,2010,20(05):795-802.
[21]王茂才,謝玉江.定向凝固鎳基高溫合金表面微弧火花外延沉積MCrAlY涂層[J].中國表面工程,2009,22(06):1-7.
[22]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.
[23]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.
[24], 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.
[25]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.
[26]李明,謝玉江,王東生.某型航空發(fā)動機(jī)火焰筒的組織損傷分析[J].航空發(fā)動機(jī),2006(03):42-43+47.
[27]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.
[28] Yujiang Xie, Maocai Wang, Epitaxial MCrAlY coating on a Ni-base superalloy produced by electrospark deposition, Surface & Coatings Technology, 2006, 201(6): 3564-3570.
[29] 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.
[30] 謝玉江; 王茂才Unweldable superalloy component repair using electro-spark deposition with high strength filler material[J].Transactions of Nonferrous Metals Society of China,2005(S3):359-364.
[31]謝玉江,王茂才.[24]趙會友,謝玉江,馬向東,陳華輝,曲敬信,吳奎先,陳學(xué)平,劉建平.32SiMnMoVA低合金超高強(qiáng)度鋼激光相變硬化機(jī)理[J].金屬熱處理,2005(05):20-23.
[32]馬向東,賈云萍,謝玉江.Nanoscale Properties of Boric Acid[J].Journal of China University of Mining & Technology,2001(01):77-80.
會議論文:
1 機(jī)械零部件內(nèi)表面真空熔結(jié)制備鈷基耐磨涂層研究 王明生; 謝玉江; 韓旭 第九屆全國表面工程大會暨第四屆全國青年表面工程論壇 中國會議 2012-10-28
2 微弧火花沉積技術(shù)研究與應(yīng)用 謝玉江 第九屆全國表面工程大會暨第四屆全國青年表面工程論壇 中國會議 2012-10-28
3 渦輪葉片表面損傷焊接修復(fù)技術(shù)研究與探索 謝玉江; 王明生 2011中國材料研討會 中國會議 2011-05-17
媒體報(bào)道:
謝玉江:科研路上的攀登者
作風(fēng)保守、性格內(nèi)向的謝玉江如今因?yàn)殚_博客“火”了起來。今年3月,他受到了科學(xué)網(wǎng)的邀請,開通了博客,開辟了一個與自己有相同志趣的科學(xué)迷們溝通交流的窗口。沒想到才寫了3個月,便在“第三屆全國青年科學(xué)博客大賽”中獲得“博文單項(xiàng)獎”和“優(yōu)秀博客獎”。若要總結(jié)原因,他這樣說:“在科學(xué)網(wǎng)眾多的博客中,我的博客也算是風(fēng)格鮮明,我想更多地呈現(xiàn)一種求真務(wù)實(shí)、積極向上的東西,內(nèi)容也是青年人比較關(guān)心的,如求學(xué)、就業(yè)、職業(yè)發(fā)展等,我所寫的很多都是真人真事,比較貼近生活,很容易引起大家的共鳴!
謝玉江在沈陽世博園
都說“人如其文”,這句話大抵不錯,若要以兩個詞來形容謝玉江,“務(wù)實(shí)”“向上”應(yīng)該十分妥帖。他在一篇博文中回顧自己的求學(xué)歷程,援引這樣一句話“人生曲曲折折路,世事重重疊疊山”。在他36年的人生經(jīng)歷中,他就像一個登山者,在曲折迂回的人生路上尋找柳暗花明,在重重疊疊的科研路上尋找峰回路轉(zhuǎn)!盎叵胱约哼^去20年走過的路,從天山北麓的一個小山村到北京一所農(nóng)業(yè)院校再到中科院一流的材料院所,好像做夢一樣,充滿了傳奇!弊x初中時,他成績名列前茅,當(dāng)老師是他最大的夢想,原本初中畢業(yè)想考師范,可是班主任老師卻極力建議他考高中。最終,他選擇了高中,但當(dāng)老師的愿望仍然沒有改變,北師大便是他夢中的象牙塔,而他的成績也給了他實(shí)現(xiàn)夢想的信心。誰知高考前右手受傷感染,雖然經(jīng)過治療參加了高考,但成績并不理想,北師大的夢想完全破滅了,最終,他選擇了中國農(nóng)大。在農(nóng)大讀本科時他學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè),后來讀碩士時又到中國礦大改學(xué)材料專業(yè),博士時他到了中科院金屬所。幾經(jīng)周折,他終于走上了金屬材料的研究道路。雖然現(xiàn)在的境遇與當(dāng)時做老師的志愿相去甚遠(yuǎn),但是這一步步的轉(zhuǎn)換,都是通過自己努力爭取而來的,因此他說:“人生就是這樣,充滿了變數(shù),計(jì)劃總趕不上變化,我們所能做的就是永遠(yuǎn)保持一顆積極的心態(tài),以不變應(yīng)萬變。
“選我所愛,愛我所選”,謝玉江正是具備這種積極心態(tài)的人。“我很熱愛我現(xiàn)在的研究工作。雖然只是金屬材料領(lǐng)域一個很小的方向,但卻非常貼近生產(chǎn)應(yīng)用。我們的工作主要是從金屬材料使用角度出發(fā),發(fā)展金屬零部件表面強(qiáng)化與損傷修復(fù)新材料、新技術(shù),提高機(jī)械裝備的安全可靠性,延長服役壽命,降低運(yùn)行成本。當(dāng)看到我們的研究成果切實(shí)解決了實(shí)際問題、在生產(chǎn)中發(fā)揮了作用,真是非常高興!
接觸金屬材料研究10年,謝玉江仍感覺自己是個“門外漢”。
這個“門外漢”對我們講述了創(chuàng)新的來之不易!熬臀覐氖碌墓ぷ鱽碇v,實(shí)際上國際上已經(jīng)做得很成熟了,國內(nèi)還在起步階段。因?yàn)槿細(xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)修復(fù)再制造技術(shù)專有性很強(qiáng),國外嚴(yán)格限制輸出,所以直接引進(jìn)也不現(xiàn)實(shí),只有不等不靠走自主發(fā)展之路。”
自主發(fā)展的必要性在哪里?
前國防部長曹剛川曾指出“一代材料,一代裝備”,舉例來說,現(xiàn)代燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)熱端部件制造主要采用先進(jìn)的鎳基高溫合金和復(fù)雜的冷卻結(jié)構(gòu),價格昂貴,如GE公司生產(chǎn)的IN-738合金多晶葉片價格約為1.5萬美元/片,定向、單晶葉片則超過3萬美元/片。由于它們遭受高溫、高壓、腐蝕性燃?xì)庾饔,常常產(chǎn)生各種早期損傷,如磨損、裂紋和燒蝕等。因此,研究發(fā)展鎳基高溫合金部件表面強(qiáng)化與修復(fù)再制造技術(shù),獲得與基體成分、結(jié)構(gòu)甚至性能相匹配的修復(fù)再造層,對延長這些部件的使用壽命,提高裝備維修保障性具有重要意義。
為了提高裝備的維修保障性能,多年來,謝玉江這個“門外漢”一直圍繞燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)葉片表面強(qiáng)化與修復(fù)再制造需求開展研究工作,并取得了一些成果。他提出了激光—微弧火花混合焊接修復(fù)新方法,解決了某航空葉片葉尖裂紋修復(fù)的技術(shù)難題,獲國防科技進(jìn)步二等獎;開辟了定向凝固高溫合金表面微弧火花外延沉積、難焊鎳基高溫合金微弧火花熔化沉積兩個新方向,并先后獲得國家自然科學(xué)基金支持;目前正在積極發(fā)展鎳基高溫合金瞬態(tài)液相滲透修復(fù)技術(shù)及鎳基單晶部件的表面強(qiáng)化與損傷修復(fù)技術(shù)。他承擔(dān)完成了國家863項(xiàng)目、國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目及其他國家重要專項(xiàng)課題,研究成果有的已經(jīng)在發(fā)動機(jī)修復(fù)再制造中得到應(yīng)用,相信隨著技術(shù)的不斷完善和成熟度的提高,應(yīng)用前景將更加廣闊。
現(xiàn)在,36歲的謝玉江領(lǐng)銜激光表面改性課題組。這個課題組可以說曾經(jīng)為了我國的金屬材料事業(yè)的前進(jìn)做出了重要貢獻(xiàn)。課題組一直圍繞國家重大需求開展研究工作,研發(fā)了渦輪葉片激光仿形熔鑄接長、渦輪葉片冠部阻尼面激光敷層強(qiáng)化、反應(yīng)堆控制主件激光原態(tài)硬化、渦輪葉片葉尖裂紋激光—微弧火花混合熔焊修復(fù)、大型裝備零部件局部損傷微弧火花/仿激光現(xiàn)場快速搶修等一大批專利技術(shù)成果,并在航空發(fā)動機(jī)、地面燃?xì)廨啓C(jī)、汽輪機(jī)、核潛艇、核電站等重要裝備上獲得成功應(yīng)用,曾于1992年獲得航空航天部長林宗堂的親筆致信表彰,也多次獲得國家、部委和軍隊(duì)的科技獎勵。近幾年來,課題組主要圍繞新型航空裝備的維修保障需求,積極發(fā)展渦輪工作葉片外延熔鑄修復(fù)材料及工藝、渦輪導(dǎo)向葉片粉末冶金修復(fù)材料與工藝,希望為我國自主創(chuàng)新的航空發(fā)動機(jī)修復(fù)再制造技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用貢獻(xiàn)自己的一份力量。
謝玉江說,對一個科研單位來說,只有不斷創(chuàng)新才能得到發(fā)展。對從事應(yīng)用研究的人來說,自主創(chuàng)新只有與企業(yè)技術(shù)需求緊密結(jié)合,才能有頑強(qiáng)的生命力,才能迅速轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。自主創(chuàng)新成果只有實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化應(yīng)用,才能體現(xiàn)其價值。激光表面改性課題組的很多自主創(chuàng)新成果已經(jīng)成功地走向產(chǎn)業(yè)化,沈陽大陸激光集團(tuán)有限公司和沈陽金研激光再制造技術(shù)有限公司就是依托課題組的技術(shù)創(chuàng)立和發(fā)展起來的。
雖然近20年來我國科研工作者在發(fā)動機(jī)熱端部件的修復(fù)技術(shù)上進(jìn)行了一些研究和探索,取得了一定的成果,但與西方發(fā)達(dá)國家相比還有很大的差距。在基礎(chǔ)研究方面,由于發(fā)動機(jī)熱端部件的修復(fù)是一個以焊接技術(shù)為主導(dǎo)的復(fù)雜的系統(tǒng)工程,涉及到的問題很多,如損傷失效分析、殘余壽命評價、焊接材料與工藝優(yōu)選、再服役性能評價等。目前國內(nèi)從事相關(guān)研究的單位并不多,缺乏大量系統(tǒng)深入的研究。在應(yīng)用方面,進(jìn)口的發(fā)動機(jī)零部件基本上都是換件修理或返給進(jìn)口國修理,國產(chǎn)的發(fā)動機(jī)修理大多是換件修理。修復(fù)技術(shù)水平的落后嚴(yán)重影響著軍機(jī)和艦艇的戰(zhàn)備完好率和燃?xì)獍l(fā)電行業(yè)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。因此,開展以發(fā)動機(jī)熱端部件修復(fù)再制造為目的的熔焊、釬焊及其涂層技術(shù)的研究,發(fā)展先進(jìn)實(shí)用的修復(fù)再制造技術(shù),推廣熱端部件焊接修復(fù)技術(shù)應(yīng)用,建立和完善焊接修復(fù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)就顯得尤為迫切。
方向已明,如何在此基礎(chǔ)上開展創(chuàng)新研究?謝玉江坦言:“創(chuàng)新源自識規(guī)律,超越源自明辨析!薄皠(chuàng)新來自靈感,它具有一定的偶然性,而且需要相當(dāng)?shù)姆e累,包括知識的積累和經(jīng)驗(yàn)的積累。金屬材料是一個偏應(yīng)用的學(xué)科,我覺得這個領(lǐng)域的創(chuàng)新主要是需求牽引,多看,多做,多想,溫故而知新”。“需求牽引”,就是要做到有的放矢,了解需求和背景,尋找制約其發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)問題,看是否能夠通過創(chuàng)新研究得以解決;“多看”,有利于認(rèn)識和掌握現(xiàn)有規(guī)律;“多做”,有利于積累大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn);“多想”,有利于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的甄別。統(tǒng)治“武林”要有高招,不走尋常路,注意抓住一些看似簡單卻不尋常甚至有悖常理的試驗(yàn)結(jié)果,通過與已有經(jīng)驗(yàn)和知識的類比,尋找發(fā)現(xiàn)新穎的結(jié)果。
學(xué)而知不足,知不足而后進(jìn)。謝玉江表示,激光表面改性課題組將在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上,繼續(xù)瞄準(zhǔn)航空發(fā)動機(jī)葉片與零部件的修復(fù)再制造需求開展創(chuàng)新研究,真正建立起我國自主創(chuàng)新的高水平的航空發(fā)動機(jī)修復(fù)再制造技術(shù)體系。
文章來源:《科技創(chuàng)新與品牌》2012年第八期