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立足基础研究 开发提升高强管线钢焊接接头性能新工艺——中国石油大学(华东)材料科学与工程学院副教授李学达

2019-09-03

 

李学达,1985年生,博士,中国石油大学(华东)材料科学与工程学院材料加工工程系副教授、硕士生导师。2011年至2015年在北京科技大学材料科学与工程学院材料物理与化学专业攻读博士学位,2012年10月至2014年1月入选国家高水平研究生培养计划,成为加拿大麦克马斯特大学联合培养博士生。2015年7月至2017年7月,在中国石油大学(华东)机电工程学院材料系从事博士后研究,2017年7月以来,先后担任中国石油大学(华东)机电工程学院材料系讲师、副教授。2018年9月,在国际热处理与表面工程联合会、中国机械工程学会热处理分会主办的第25届国际热处理及表面工程联合会大会上,提交论文并受到业内专家的高度关注,经大会执委会评选,获评“优秀青年作者奖”。
李学达副教授的研究方向为先进金属材料及其焊接物理冶金、金属材料的腐蚀与防护等。
近年主持了国家自然科学基金青年基金项目“低合金高强钢焊接临界再热粗晶区中M-A组元的相变机制研究”(51801233)、山东省自然科学基金项目“极寒温度下X80钢焊接热影响区断裂韧性和断裂机理研究”(ZR2017BEE065)、中国博士后科学基金项目、山东省博士后创新项目、青岛市博士后应用基础研究项目以及校企合作项目等多项,参与山东省重点研发计划2项。共发表学术论文19篇,其中第一作者论文11篇(SCI收录7篇);获授权国家发明专利2项(X80管线钢螺旋焊管的制造方法,ZL201610344532.6;X80管线钢直缝焊管的制造方法,ZL201610344663.4)。
焊接接头的性能是制约关键工程装备服役安全性的重要因素之一,而焊接过程中的物理冶金过程是决定焊接接头组织与性能的根本。李学达副教授针对焊接热影响区中马氏体-奥氏体(M-A)组元的转变机制及其对焊接接头力学性能、环境断裂敏感性等的影响进行了深入研究,并根据研究成果开发了一套能够显著提升高强管线钢焊接接头性能的焊接工艺方法。
 
1 揭示了焊接热影响区中M-A组元的转变机制及其对低温韧性的影响
在国家自然科学基金及山东省自然科学基金的支持下,李学达副教授研究了西气东输用高强管线钢在制管焊接过程中焊接热影响区的物理冶金过程,揭示了不同焊接工艺下M-A组元的形成过程及转变机制,阐明了不同组织类型尤其是M-A组元的形貌、尺寸、分布状态、内部结构等对焊接接头低温韧性的影响。同时,提出了通过调控M-A组元的存在状态从而提高焊接接头低温韧性的技术方案,并开发了一套焊接工艺方法使得焊接接头的低温韧性得到显著提升。该工艺对油气输运行业的技术进步有重要的指导作用。
 
2 揭示了焊接热影响区中M-A组元对环境断裂敏感性的影响
油气输运管道在应力和服役环境的综合作用下易发生环境敏感断裂失效。李学达副教授研究了焊接热影响区中不同组织类型,特别是M-A组元的存在状态对环境断裂敏感性的影响,以全新的视角揭示了其在应力腐蚀裂纹起裂、扩展过程中的作用,为提高油气输运管道的安全服役性能提供了理论基础。
 
3 揭示了高强钢在油气田环境中腐蚀产物膜的演变规律
高强钢在油气田环境中存在较为严重的CO2腐蚀,对腐蚀产物膜的发生、发展规律进行研究是对油气田井下装备进行腐蚀控制的前提。李学达副教授以创新的方法对含CO2体系下腐蚀产物膜的演变规律进行了基础性研究,揭示了晶态腐蚀产物的形核、长大规律以及其中的溶质传输过程,发展了CO2腐蚀体系腐蚀产物膜的演变理论,具有重要的科学意义。
作为一名优秀的青年科技人才,李学达副教授多年来以锲而不舍的精神和坚实有力的脚步,勇攀一座座科研高峰,为我国油气输运行业的技术进步作出了贡献;同时,他还承担着教书育人的神圣使命,用青春和汗水不断谱写着立德树人、敬业奉献的华美篇章。