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董文超
性　别 男 最高学历 博士研究生
职　称 正高级工程师 专家类别 硕士生导师
部　门 先进钢铁材料研究部
通讯地址 辽宁省沈阳市沈河区文化路72号
邮政编码 110016 电子邮件 wcdong@imr.ac.cn
电　话 +86-24-23971429 传　真 +86-24-83970085
简历：

1998.09~ 2002.07  合肥工业大学 模具 学士学位

2002.09~ 2005.03  北京科技大学 材料加工工程 硕士学位

2005.09~ 2009.05  中国科学院金属研究所 材料加工工程 博士学位

2009.09~ 2012.09  中国科学院金属研究所 助理研究员

2012.10~ 2023.09  中国科学院金属研究所 副研究员

2023.10 ~ 至今  中国科学院金属研究所 正高级工程师
研究领域：

（1）焊接结构应力变形控制

（2）先进核电焊接材料与工艺

 
承担科研项目情况：

1）提出了大型工程构件焊接变形计算的线弹性体积收缩法，实现了大型厚壁构件焊接变形的快速准确预测与控制

　　工程结构尺寸大、焊接道次多，导致网格量巨大、变形计算困难。人们开发了结构降维法、热循环曲线法、固有应变法等，但存在着结构简化过度、忽略焊接瞬态过程、忽视热弹塑性计算等不足，影响了计算精度和效率。如何进一步提高计算效率的同时兼顾精度成为国内外研究热点。提出了线弹性体积收缩法，即以“体积收缩”代替“线收缩”、整体变形弹性计算的研究思路。计算了高铁蜂窝型地板结构（14条焊缝，每条焊缝长约14米）焊接变形。采用热弹塑性法耗时330小时，而采用本方法仅需3小时，计算效率提高100倍。与固有应变法相比，计算效率相当，但计算精度更高。采用该方法，在2948工程风洞装置用主压缩机机壳（沈鼓）、600MW钠冷快堆上支承体（一重）等大型工程构件焊接变形控制中进行了应用，生产的机壳和上支承体等构件的焊接变形满足产品尺寸精度要求。

图1  采用不同有限元方法计算焊接变形对比(a)计算效率(b)计算精度 

2）开发了固态相变模块，建立了“热-相变-力学”耦合模型，实现了复杂薄壁焊接结构应力变形精准预测与控制

　　传统的焊接力学仅考虑热力过程，计算精度低，甚至与实际情况相反。金属材料在焊接过程中会发生固态相变，必然会产生应力变形。将固态相变引入到热力模型中，开发了固态相变模块，建立了“热-相变-力学”耦合模型。研究发现，不考虑固态相变时，焊缝附近应力与实测结果相反，而固态相变会起到“应力松弛”作用，预测的应力变形与实测结果更为吻合。通过数值模拟，揭示了固态相变对提高应力变形精度预测的重要作用，完善了相变材料在焊接过程中应力变形的精准计算理论。基于上述理论，开发了 型号舰载机关键构件热处理校形技术，彻底解决了现场遇到的一次交检合格率低、影响舰载机交付的重大问题。设计并制备了高性能铁基合金粉末，用于乏燃料球铁贮运容器筒体内壁激光熔覆，解决了熔覆层开裂问题。

图2  固态相变对AF1410钢焊接应力(a)和变形(b)的影响
社会任职：
 
获奖及荣誉：

2018年沈阳市高层次人才（拔尖人才）

2016年入选科技部“重点领域创新团队”（核心成员）

2022年四代核电铅堆材料研发团队获“凤凰奖”之聚力兴核奖（核心成员）
代表论著：

1] Wenbin Tian, Wenchao Dong, Shanping Lu. Microstructure evolution and mechanical properties of 16Cr-25Ni superaustenitic stainless steel weld metal during 600 aging. Journal of Materials Research and Technology, 22 (2023) 461-472.

[2] Kaiyuan Zhang, Wenchao Dong, Shanping Lu. Experimental and numerical investigation of stress and distortion in AF1410 steel under varying quenching conditions. Journal of Materials Engineering and Performance, 31 (2022) 6858-6869.

[3] Kaiyuan Zhang, Wenchao Dong, Shanping Lu. Transformation plasticity of AF1410 steel and its influences on the welding residual stress and distortion: Experimental and numerical study. Materials Science & Engineering A, 821 (2021) 141628.

[4] Wenchao Dong, Mingyue Wen, Huiyong Pang, Shanping Lu. Effect of post-weld heat treatment on the microstructure and mechanical properties of the HAZs for a Fe-Cr-Ni-Mo high-strength steel. Acta Metallurgica Sinica (English Letters), 33 (2020) 391-402.

[5] Wenchao Dong, Dianbao Gao, Shanping Lu*. Numerical investigation on residual stresses of the safe-end/nozzle dissimilar metal welded joint in CAP1400 nuclear power plants. Acta Metallurgica Sinica (English Letters), 32 (2019) 618-628.
 
 
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