创新平台

实验室简介

国家重点实验室以北京机科国创轻量化科学研究院有限公司为基础进行建设。北京机科国创轻量化科学研究院有限公司近年来主要围绕数字化成形技术与装备、新材料成形技术与装备、机械工业绿色化成形技术与装备等领域开展了大量的研究与科技攻关，并取得了一系列的成果。

在先进成形技术与装备领域现有的研究基础上，针对先进成形制造领域的基础共性技术、关键技术以及前沿技术，针对我国制造业实现节能、降耗、减排的可持续发展目标，本实验室的主要任务是开展先进成形制造领域的基础共性技术、关键技术以及前沿技术研究，确定的研究方向为数字化成形技术研究、先进成形工艺研究、先进成形装备研究等,建设目标是将本实验室建设成为面向行业、国家的先进成形装备制造技术创新、学术交流、技术服务、人才培养基地。

先进成形技术与装备国家重点实验室大事记

2020年12月03日  召开第三届学术委员会第五次会议。

2019年12月06日  召开第三届学术委员会第四次会议

2019年05月20日  先进成形技术与装备国家重点实验室2019年公众开放日活动在山东德州、潍坊及北京房山三个基地同时揭开帷幕。

2018年12月15日  召开第三届学术委员会第三次会议。

2017年12月28日  先进成形技术与装备国家重点实验室参加重点实验室考核评估，获得“优秀”。

2017年12月16日  召开第三届学术委员会第二次会议

2016年12月28日  召开2016年度学术委员会会议

2016年12月12日  完成第三届学术委员会15名委员及10名学科带头人的换届

2015年12月19日  召开2015年度学术委员会会议，落实实验室“十三五”发展规划

2015年06月19日  启动实验室强基工程公共服务平台建设工作

2014年12月10日  召开2012年度学术委员会会议，讨论实验室“十三五”发展规划

2014年10月29日 《科技日报》对国家重点实验室进行了整版宣传报道

2013年12月06日  召开2013年度学术委员会会议，并组织专题学术报告会

2012年11月30日  召开2012年度学术委员会会议，进一步修订实验室发展规划

2012年06月05日  科技部下发《依托企业建设国家重点实验室管理暂行办法》

2011年12月14日  召开2011年度学术委员会暨第二届学术委员会第一次会议

2011年11月25日  作为成功范例列入科技部企业国家重点实验室交流资料汇编中

2011年11月05日  完成第二届学术委员会15名委员及10名学科带头人的换届

2010年12月26日  召开2010年度学术委员会，通过实验室“十二五”发展规划

2009年12月24日  召开2009年度学术委员会，确定实验室“十二五”发展目标

2009年12月04日  顺利通过国家科技部验收，正式进入国家重点实验室序列

2009年11月13日  完成预期建设，国资委、科技部批复同意验收申请

2009年09月27日  “中德虚拟技术工程中心”在实验室落成

2009年07月22日  “北京汽车及装备轻量化技术研发基地”落户实验室

2008年12月26日  召开2008年度学术委员会暨先进成形技术与装备高层论坛

2008年12月12日  完成14名学术委员会委员及14名学科带头人聘任

2008年12月08日  召开仪器设备购置论证会，启动大型设备集中采购工作

2008年04月25日  牵头组织转制院所国家重点实验室建设及运行机制研讨会

2008年04月08日  国家科技部下发实验室批准建设文件

2007年11月17日  在科技部主持下，通过实验室建设计划可行性论证

2007年09月03日  经公开招聘，聘任单忠德研究员担任实验室主任

2007年01月23日  提交建设申请报告，启动实验室筹建工作

国家重点实验室的发展目标

☆ 成为机械装备制造行业基础共性技术及关键技术的研究基地；

☆ 面向产业集群和产业联盟的技术创新基地；

☆ 国家重大工程及科研任务的开发基地；

☆ 机械工业科技创新工程人才的培养基地。

实验室主要研究领域

针对先进成形制造领域的基础共性技术、关键技术、前沿技术以及我国制造业实现节能、降耗、减排的可持续发展目标需求，国家重点实验室确定的研究方向为数字化成形技术、先进成形工艺、先进成形装备研究等。 

陈蕴博

陈蕴博，中国工程院院士，教授级高工，博士生导师。中国机械科学研究总院集团有限公司首席科学家。先进成形技术与装备国家重点实验室学术委员会副主任；全国热处理生产力促进中心主任；曾任中国第八届机械工程学会副理事长。

从事材料学、材料加工、表面工程、先进耐磨材料、新型锂离子电池材料及机械构件的延寿技术领域等科研工作。先后荣获国家科技进步奖和发明奖六项，省、部级科技进步奖等重大科技成果奖十余项，授权发明专利十余项，授权国际专利两项，国家发明专利优秀奖一项，国家级新产品奖一项，出版专著五部，发表论文百余篇。

单忠德

单忠德，中国工程院院士，博士生导师，南京航空航天大学校长。

自先进成形技术与装备国家重点实验室组建成立以来，一直担任国家重点实验室主任，带领团队在智能印染机械装备、数字化无模铸造复合成形技术与装备、复合材料成形技术及装备等方面做出重要贡献，有力推动行业转型升级、绿色发展与重大技术装备创新。获国家科技进步一等奖、技术发明二等奖各1项，省部级奖项10余项。

王德成

王德成，研究员，博士生导师，中国机械科学研究总院总院集团有限公司党委书记、董事长，中国机械总院集团学位委员会主席、首席专家，国务院政府特贴科技专家，中国机械工程学会副理事长，国家高档数控机床与基础制造装备科技重大专项总体专家组副总师。

1997年兼任中国机械工业质量协会副理事长；2000年兼任北京力学会常务理事，中国机械工程学会环保分会理事长；中国机电兵船档案学会副理事长；中央企业青年联合会第一、二届委员、常委；全国弹簧标准化技术委员会第一、二届主任委员；全国管路附件标准化技术委员会第一、二届主任委员。主要从事材料成形技术与装备、机械装备可靠性设计与评价研究，承担04重大专项、973计划等多项重大、重点科研项目。

杜兵

杜兵，博士，研究员，博士生导师，中国机械科学研究总院集团有限公司总工程师、首席专家，北京机科国创轻量化科学研究院有限公司董事长。兼任中国机械工程学会焊接分会常务理事、金属材料焊接性与焊接材料专委会副主任委员、国家焊接标准化技术委员会钎焊分委会主任委员。

2007年获得“高技术武器装备发展建设工程”总装备部、国防科工委银质奖章。2009年，新型铁路货车车体用T4003不锈钢及应用技术--中国冶金行业科技进步一等奖；2001年，水轮机转轮制造工艺模拟及质量控制研究--国家科技进步二等奖；1995年，加氢反应器堆焊材料与工艺研究--机械工业部科技进步一等奖。主要从事材料连接行为、新型焊接材料、异材连接技术、材料冶金加工、数字化焊接装备研究。

乔培新

乔培新，研究员，现任北京机科国创轻量化科学研究院有限公司党委书记，国家轻量化材料成形技术及装备创新中心副主任，先进成形技术与装备国家重点实验室副主任，中国机械工程学会理事，中国机械工程学会表面工程分会副理事长，中国机械工程学会焊接分会常务理事、钎焊专委会副主任委员。曾任郑州机械研究所所长，武汉材料保护研究所所长，新型钎焊材料与技术国家重点实验室主任，机械科学研究总院江苏分院院长，机械科学研究总院先进制造技术研究中心党委书记，全国机械振动、冲击及状态监测标准化委员会主任委员，中国腐蚀与防护学会理事，中国通用零部件工业协会副会长，湖北省机械工程学会副理事长，河南省机械工程学会副理事长。

主持承担工信部“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项、科技部国际合作项目、国家“863”计划、国家“973”计划等二十余项，承担企业技术开发与升级改造项目百余项。获中国机械工业科技进步奖、国防工业科技进步奖、河南省科技进步奖等十余项，发表论文六十余篇，授权发明专利等二十余项。获得国务院政府特殊津贴专家、河南省优秀共产党员、郑州市十大杰出职工、郑州市五一劳动奖章、武汉市“十百千人才工程”等荣誉称号。

刘丰

刘丰，清华大学本科、硕士、博士毕业，研究员，博士生导师。入选中组部“万人计划”青年拔尖人才、北京市科技新星，享受国务院政府特殊津贴，被授予机械总院集团杰出科技专家，2021年，获聘中国机械科学研究总院集团有限公司首席专家。兼任中国机械制造工艺协会副秘书长、中国机械工程学会增材制造技术分会委员等。

长期从事先进制造技术与装备研究，先后主持或参加了智能制造装备发展专项、“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项、国家自然科学基金、国家科技支撑计划、“863”计划、国家国际科技合作项目、科研院所专项、北京科技新星计划等国家、地方科研项目20多项。授权发明专利90多件（其中美国、日本、欧洲等国外发明专利36件），发表文章40多篇，参与撰写著作3部，起草行业、团体标准5 项。先后获得国家技术发明二等奖、中国专利金奖、中国机械工业科学技术特等奖、北京市科学技术一等奖、北京市科学技术二等奖等奖励。

范广宏

褚作明

李永兵

李永兵，博士，研究员，博士生导师，轻量化院副总工程师，中国机械科学研究总院集团有限公司轻合金成形技术团队负责人。中国机械工程学会材料分会理事。

主要从事高性能金属材料制备、成形与加工技术的研究工作，先后承担国家科技支撑计划、“863”计划、国家安全重大基础研究项目、高档数控机床与基础制造装备科技重大专项等多项科研项目，在新材料快速凝固非平衡制备、铝镁钛等轻合金材料精密塑性成形、难加工材料控制变形、金属材料热处理工艺与节能减排技术等方面进行了较为深入的研究，已获得省部级奖3项，申请发明专利10余项，软件登记5项，发表学术论文30多篇。

王绍宗

王绍宗，博士研究生、正高级工程师，硕士研究生导师。现任北京机科国创轻量化科学研究院有限公司总经理助理、装备制造技术研究所所长。

主要机械设计制造及自动化、智能化等领域的研究工作，先后参加国家发改委产业技术开发专项、国家重点研发计划、科技支撑计划、智能制造、绿色制造及企业合作项目等20余项。先后荣获国家科学技术进步一等奖、绿色制造科学技术进步一等奖、山东省发明专利一等奖、国防科工委科学技术进步二等奖等奖励，先后申请专利20项，授权发明专利12项，发表学术文章10余篇。

学术委员会成员

各专业实验室简介

针对航空航天、船舶、汽车和轨道交通等领域对轻合金材料应用的重大技术需求，搭建轻合金粉末制备、轻合金及其模具3D打印成形、粉末冶金工模具以及超高速激光熔覆实验平台，形成轻量化材料设计与制备能力。

1、粉末材料开发与制备

通过研发高效超音速气雾化喷嘴，突破了气雾化制粉领域的关键共性技术难题，建成了具有自主知识产权的50kg、100kg、200kg、250kg以及目前国内最大的500kg级高性能金属粉末材料真空气雾化制备生产线。目前已研发和制备包括铁基、镍基、钴基在内的应用于3D打印、（超高速）激光熔覆和粉末工模具制备等多个领域的合金粉末，并建立相应的应用技术标准。粉末粒度分布均匀，球形度>92%，空心粉率<1%，成粉率>85%，氧含量≤150ppm，氮含量≤100ppm，流动性≤16s/50g，达国际领先水平。产品出口新加坡、德国等地，在西安铂力特、德国Audi、BMW、Fraunhofer ILT及Hermle等公司得到推广应用。

系列化气雾化系统设计模型及模拟结果

500kg级真空气雾化制粉设备

2、金属3D打印成形

针对复杂结构件成形和小批量个性化定制等需求，开展金属3D打印成形工艺技术研究，具备轻合金以及轻合金成形模具的3D打印成形能力，所制备的3D打印随形冷却压铸模具，经德国奥迪公司检测使用，其尺寸精度和力学性能等均满足其使用需求。与德国在轻合金粉末增材制造应用方面开展国际合作，共同开发国际首台微米级3D打印设备及其成套技术，可针对航空航天和生物医疗等领域精密零部件实现微米级精密3D打印加工。

3D打印生产线	3D打印随形冷却压铸模具

3、粉末冶金工模具

以自主开发的先进真空气雾化制粉设备为基础，突破金属粉末夹杂控制关键技术，优化热等静压、锻造及热处理等工艺流程，确定粉末钢制备全流程关键技术，开发出轻量化成形用粉末冶金高性能工模具材料及其先进成套制备技术，满足极端工况工模具的性能需求。制备的粉末钢产品，经国家钢铁材料测试中心检测，硬度达到66.5HRC，抗弯强度4200-5000MPa，冲击韧性25-35J/cm2，产品性能达到或超过国外同类产品水平。主要客户包括汉江工具厂、陕西法士特等。

粉末冶金滚齿刀

4、超高速激光熔覆技术

为响应绿色制造发展战略，替代传统高能耗高污染的电镀铬技术，与德国Fraunhofer ILT等机构在超高速激光熔覆加工技术方面开展国际合作，共同开发了超高速激光熔覆成套技术，并采用多尺度多物理场固液气多相耦合数值模拟方法，建立了超高速激光熔覆粉末全过程的热力行为分析数值计算模型。激光熔覆线速率≥25m/min，极限熔覆线速率≥200m/min，单层熔覆厚度≥400μm的条件下激光熔覆效率≥0.75m2/h，激光熔覆涂层表面粗糙度≤10μm，涂层与基体结合强度≥500MPa，熔覆层硬度≥600HV，中性盐雾试验≥1000h，达国标（GB/T6461-2002）9级水平。为中煤北京煤机、胜利油田、华北油田、韩国JINSUNG等企业的煤机液压支架立柱、石油闸板轴、冶金轧辊和铝合金压铸机冲头等重点产品提供超高速激光熔覆耐磨耐蚀涂层技术开发及加工服务。

团队与Fraunhofer ILT、Acunity GmbH等机构人员

超高速激光熔覆设备

铝合金压铸机冲头
(a) 原始状态	(b) 超高速激光熔覆后