钛合金、高熵合金的先进焊接与超塑性成形；金属与树脂基复合材料异种焊接。

围绕深海、空天等领域国家重大工程对先进制造的迫切需求，在国内率先突破了长距离钛合金板的搅拌摩擦焊接及接头整体均匀超塑成形的难题，相关技术成功应用于某飞行器口盖、舱段典型结构制造。针对百毫米级钛合金大构件焊接难题，开展大功率真空高能束焊接，在国际上首次采用真空激光焊突破钛合金100毫米焊深，并率先将技术成果应用于直径4米大壁厚钛环、火箭发动机喷管等（应用证明3件），为解决深海、空天大尺寸装备的焊接/加工难题提供新的解决途径。

作为项目负责人主持国家重点研发计划项目、部委领域基金重点项目、国自然基金（面上2项、青年1项）等10余项项目，并作为骨干参与某国家重大工程、国家重点研发计划、中国科学院先导等多项项目，经费超1000万元。共在Acta Mater、JMST、Scripta Mater等结构材料顶刊发表SCI论文90余篇，其中一作/通讯论文40余篇，引用2300余次，H因子30，申请发明专利70余项（授权30余项）。获省部级奖励3项，入选中国科学院院级人才、“兴辽英才”青年拔尖、辽宁省优青、沈阳市杰青等人才计划，2026年国家自然科学基金青B上会答辩。主要成果如下：

1. 针对钛合金搅拌摩擦焊工具易磨损且缺陷难控制这一国际焊接难题，通过揭示工具磨损机制，设计出寿命比常规工具高>3倍的钨基高耐磨工具；率先揭示了焊缝底部缺陷产生的根源是相变应力，提出了一种新的搅拌摩擦焊缺陷控制原理—相变温差补偿法，基于此开发出底部辅热/差动搅拌摩擦焊新技术，突破了钛合金缺陷控制和长距离等强高韧焊接难题。该技术应用于某航天承载舱段典型结构制造，显著提升了航天高承载结构的设计制造性能，为空天用钛合金构件高性能焊接提供新思路。

2. 采用搅拌摩擦焊接/加工制备出超细亚稳相结构，通过相变诱导超塑性，实现了钛合金最低超塑温度 (350℃)，为解决长期困扰超塑成形产业界钛合金成形温度过高（900℃）导致制造周期长、性能低的痛点提供新途径。进一步提出了一种新的超塑性组织调控原理—片层厚度+球化调控，成功实现了接头整体均匀变形，攻克了长期存在的钛合金焊接接头无法均匀SPF难题。相关技术成功应用于飞行器口盖、封头等结构制造，显著减小构件成形温度并提升构件性能，为实现钛合金低温超塑成形与接头整体成形奠定基础。

3. 面向国家重大工程，开展百毫米级钛合金真空高能束焊接研发。提出了一种新的厚板激光焊熔池温度均匀化调控原理—高亮平顶光束输出，基于此开发出真空室180m3的大型大功率真空激光焊新设备与技术，揭示了负压下逆韧致吸收衰减对激光羽辉抑制的作用机理，在国际上首次突破了100 mm钛合金超厚板一次性熔透；通过揭示初生α和次生α相分别主导韧性和强度的耦合机理，由此调控组织实现接头等强高韧焊接。相关技术率先应用于直径4米超厚钛环（公开报道最大）、火箭发动机喷管、超导恒温器制造，效率较传统手工焊提升>300倍，解决了长久以来大型大壁厚装备传统焊接制造周期过长、接头性能低的难题，为解决国家重大工程中的大型装备高效制造难题提供新途径。

1.载人深潜器用大厚度钛合金电子束焊接关键技术，国家重点研发计划青年科学家项目， 2023-2026，300万元，在研，负责人 

2.xxx钛合金加工，GF领域基金重点项目，2021-2024，200万元，已完成，负责人

3.搅拌摩擦加工高熵合金的超塑性行为及其关键影响因素，国家自然科学基金面上项目， 2023-2026，70.2万元，在研，负责人 

4.铝合金与碳纤维增强树脂复合材料搅拌摩擦焊的界面结合机理及其对接头性能的影响，国家自然科学基金面上项目，2020-2023 ，72万元，已完成，负责人

5.置氢钛合金搅拌摩擦焊片层组织的超塑性行为及氢的作用机制，国家自然科学基金青年项目， 2017-2019，24万元，已完成，负责人

6.钛合金的先进焊接与超塑性成形技术，辽宁省“兴辽英才”青年拔尖人才项目，2025-2027，50万元，在研，负责人 

7.大型装备用超大厚度钛合金真空激光焊的热-流调控原理，辽宁省自然科学优秀青年基金，2024-2026， 50万元，在研，负责人

8.中国科学院青年创新促进会会员（人才专项基金），2021-2024， 80万元，已完成，负责人

9.深海用超厚钛合金的大功率真空激光焊接特性研究，沈阳市中青年科技创新人才U40杰出青年项目，2025-2028，25万元，在研，负责人

10.金属与树脂基复合材料的摩擦摩擦焊接机理及接头性能的关键影响因素，辽宁省自然科学基金面上项目， 2021-2023，5万元，已完成，负责人

（在Acta Mater, Scripta Mater, JMST, JMPT等上发表SCI论文90余篇，20篇代表论文）

1.L.H. Wu et al., Fabrication of high-quality Ti joint with ultrafine grains using submerged friction stirring technology and its microstructural evolution mechanism, Acta Mater. 166 (2019) 371.

2.F.S. Li, L.H. Wu*，et al., Achieving deep penetration welding of 100 mm level thick titanium alloy using vacuum laser beam welding, J. Mater. Sci. Technol. 236 (2025) 284.

3.F.S. Li, L.H. Wu*, et al., Simultaneously enhanced strength and impact toughness in electron beam welded joints of near β titanium alloy thick plates via good coupling of multi-level lamellar microstructures, J. Mater. Sci. Technol. 232 (2025) 28.

4.S. Cong, L.H. Wu*, et al, Eliminating bottom defects in medium-thickness titanium alloy joints by improving material flow via a new dynamic rotation supporting friction stir welding method, J. Mater. Proc. Technol. 341 (2025) 118900.

5.S. Cong, N. Li, Z. Zhu, L.H. Wu*, et al, A comparative study of conventional, dynamic rotation and heat-assisted friction stir welding of Ti-6Al-4V plates to reduce welding defects, J. Mater. Proc. Technol. 323 (2024) 118217. 

6.N. Li, L.H. Wu*, et al, Deformation mechanism and microstructure evolution during superplastic deformation of friction stir processed CoCrFeNiMn high entropy alloy, Mater. Charact. 212 (2024) 113970.

7.N. Li, L.H. Wu*, et al., Achieving superior superplasticity in CoCrFeNiCu high entropy alloy via friction stir processing with an improved convex tool, Mater. Sci. Eng. A 873 (2023) 145034.

8.N. Li, H. Zhang, L.H. Wu*, et al., Simultaneously Increasing Mechanical and Corrosion Properties in CoCrFeNiCu High Entropy Alloy via Friction Stir Processing with an improved hemispherical convex tool, Mater. Charact. 203 (2023) 113143.

9.C. Xue, S.C. Han, C.Y. Jiang, L.H. Wu*, et al, Achieving high strength friction lap spot joints of carbon fiber reinforced thermosetting composite to aluminum alloy with additional thermoplastic interlayer, Thin Walled Struct 193 (2023) 111239.

10.C.L. Jia, L.H. Wu*, et al., Static spheroidization and its effect on superplasticity of fine lamellae in nugget of a friction stir welded Ti-6Al-4V joint, J. Mater. Sci. Technol. 119 (2022) 1. 

11.C.L. Jia, L.H. Wu*, et al, Effect of static annealing on superplastic behavior of a friction stir welded Ti-6Al-4V alloy joint and microstructural evolution during deformation, J. Mater. Sci. Technol. 130 (2022) 112.

12.S.C. Han, L.H. Wu*, et al, Achieving a strong polypropylene/aluminum alloy friction spot joint via a surface laser processing pretreatment, J. Mater. Sci. Technol. 50(2020) 103.

13.L.H. Wu*, et al, Achieving strong friction lap joints of carbon-fiber reinforced plastic and metals by modifying metal surface structure via laser-processing pretreatment, Compos. Struct. 242 (2020) 112167.

14.L.H. Wu, et al, Superplastic deformation behavior of lamellar microstructure in a hydrogenated friction stir welded Ti-6Al-4V joint, J. Alloys Compd. 787 (2019) 1320.

15.L.H. Wu, et al, Achieving superior low temperature and high strain rate superplasticity in submerged friction stir welded Ti-6Al-4V alloy, Sci China Mater. 61 (2018) 417.

16.L.H. Wu*, et al, Achieving superior mechanical properties in friction lap joints of copper to carbon-fiber-reinforced plastic by tool offsetting, J. Mater. Sci. Technol. 34 (2018)1628.

17.L.H. Wu*, K. Nagatsuka, K. Nakata, Direct joining of oxygen-free copper and carbon-fiber-reinforced plastic by friction lap joining, J. Mater. Sci. Technol. 34 (2018)192. 

18.L.H. Wu, P. Xue, B.L. Xiao, Z.Y. Ma*. Achieving superior low-temperature superplasticity for lamellar microstructure in nugget of a friction stir welded Ti-6Al-4V joint, Scripta Mater. 122 (2016) 26. 

19.L.H. Wu, B.L. Xiao, D.R. Ni, Z.Y. Ma*, X.H. Li, M.J. Fu, Y.J. Zeng*. Achieving superior superplasticity from lamellar microstructure of a nugget in a friction-stir-welded Ti-6Al-4V joint, Scripta Mater. 98 (2015) 44. 

20.L.H. Wu, D. Wang, B.L. Xiao, Z.Y. Ma*. Microstructural evolution of the thermomechanically affected zone in a Ti-6Al-4V friction stir welded joint, Scripta Mater. 78-79 (2014) 17.