日本焊接研究与技术发展及JWRI情况介绍

日本焊接研究与技术发展及JWRI情况介绍

根据公开资料来源，介绍了日本近年来焊接技术的研究和发展，包括日本科学研究项目中关于“焊接”课题的统计情况、国家科技发展战略中有关“焊接”的问题，以及近年来在日本全国焊接大会上发表论文的情况。最后，介绍了日本大阪大学接合科学研究所近年的人员构成、经费来源、研究项目和成果。

1 概要

2014年5月6日～6月5日，笔者受日本大阪大学接合科学研究所焊接计算科学国际合作研究基地Murakawa教授的邀请，对大阪大学接合科学研究所进行了访问。在访问期间，通过相关网站以及会议文集、期刊杂志等，对日本焊接技术研究及发展情况进行了一些了解。

表1是查阅的相关网站名称、以及期刊杂志和会议文集来源。

2 日本科学研究项目

表2为日本科学研究项目主要类型。除此之外，还包括一些其他类型研究课题，如奖励研究、特别奖励研究、活动研究等。

图1是以2008～2014年为起始年，以“溶接”为关键

词，检索到的项目数量，共计98项（由于2013年和2014

年还没有关键词索引，所以这两年的项目数量是通过项目名称中的“溶接”检索的，其结果可能不全）。

图2是图1中显示的98个项目的类型分布。从图2中可以看出，以“溶接”为关键词检索到的项目中没有特别推荐项目，没有基础研究（S）类项目，也没有青年基金（S）类项目，但是基础研究（A）和（B）类型的项目都有。7年中平均每年有基础研究（A）类项目1.14个。也就是说，每年都有可能达到约300万人民币的项目。

图3为2008～2014年期间各项目类型在各年度的分布。从图中可以看出，大部分项目在500万日元以下，即约30

万人民币以下；基础研究（A）类项目在2009年和2010年各2项，2013年没有，其它年份是一年1项。

表3是2008～2014年期间以“溶接”为关键词搜索到的基础研究（A）项目名称。从表3中可以看出，项目涉及电弧物理、焊接冶金、焊接结构可靠性、接头性能及焊接检测等方面。从题目看，这一基础研究项目也包含了应用开发内容。大阪大学和东北大学一人申请成功2个该类项目。

图4为2008～2012年期间按检索词组合搜索到的项目分布情况。从图4中可以看出，以“表面改质”为关键词的项目较多，达94项，原因是其中包含物理气相沉积PVD和化学气相沉积CVD等。另外，以“溶接”、“接合与界面”、

“溶射”、“激光与接合”为检索词的项目数也比较多。

另外，通过其他关键词也可以检索到与“焊接”有关的基础研究（A）项目，如表4所示。从表4可以看出，关键词的选择不同，搜索结果也不同，这说明与焊接大类有关的基础研究（A）项目每年要多于2项。如果以“接合”作为焊接的替代名词，则涉及的研究范围会急剧扩大，可见，传统的研究方式可能难

以适应关于“接合”内容的研究。

3 科技战略规划

从搜索到的日本2014年科技战略规划中也可以挖掘到与“焊接”有关的内容。该规划中提出8个方面科技战略内容，包括生命科学、信息通信、环境、纳米与材料、能源、制造技术、社会基础及国防科技。其中在纳米与材料科技战略内容中出现了包括“焊接”要素的战略重点科技技术――“关键新材料研发及加工技术”。又从这一重点科技技术内容实施行动计划中看到了“新型结构材料的开发与能源高效利用”研究内容构成，并在“结构材料”内容中有不同部门支持的课题名称，发文编号，支持部门，实施时间，年经费等。

表5是其中与“焊接”相关的内容实施计划，该计划由日本文科省组织实施。除此之外，经济产业省也在这一行动计划中有相关的实施项目，如“新一代激光加工技术开发”。

这一项目的实施采用官、产、学、研相结合的方式，有项目的总负责人、主要承担单位、共同研发机构，以及组织实施过程中的相互关系、技术联络的人流与物流等。项目的后期技术适用性推广采用共同负担的方式，国家负担费用的2/3。项目的目标是为汽车和飞机制造的轻量化和降低燃料费用

提供支撑；为能源、信息与家电、医疗产业中的低成本、低能耗，高品质产品开发提供保障。

另一产业省的项目“新型钛合金材料开发”，涉及到一个共性技术研究内容――“钛合金的搅拌摩擦连接”。2008～2012年总投资6.93亿日元，其中接合技术是2100万日元，只占总经费的3%。

图5是为实现钛合金的搅拌摩擦焊（FSW）而研发的新型搅拌头材料Co-Al-W系合金的金相组织（图5a）和析出的γ'相形貌（图5b）。图6为该材料应用于钛板的焊接实例。

4 焊接学会年会论文

日本焊接学会每年春、秋季召开两次全国大会，新的研究成果都可在此会议上发表，每次会议出版相关的论文集，但该文集内容网上无法查到。按照日本全国焊接大会内部设定的编目分组内容，对2011～2014年日本焊接学会春、秋两季会议发表文章情况进行了统计，结果如图7所示。可见涉及论文数量较多的几个主题词（黄色圈定部分）：FSW、激光连接、溶接冶金，溶接变形与应力、点焊、焊接方法。

会议期间还会围绕某一主题召开专题研讨会或论坛等，但文集中不刊出在专题研讨会或论坛上发表的演讲和主题

发言。为了对日本全国焊接会议的专题研讨会或论坛的主题有所了解，表6～表15给出了其主要议题，以供国内同行参考。

另外，从日本最新发表的研究论文看，日本在超临界火力发电汽轮机组的焊接、焊接技术可视化研究、焊接过程数值模拟的高效计算、搅拌摩擦焊搅拌头材料的研究等方面都有新的进展。

（未完待续）

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/sqal.html