Der Pionier der Schweißtechnik in China wird sicherlich in die Geschichte der chinesischen Schweißtechnik eingehen

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In der Schweißindustrie sind die führendsten Experten auf dem Gebiet des Schweißens – die Akademiemitglieder – die Vorbilder aller Schweißer. Sie haben einen herausragenden Beitrag zur Schweihtechnik in China geleistet. Der Autor hat hier die wichtigsten Leistungen der vier führenden Wissenschaftler auf dem Gebiet der Schweihtechnik zusammengefasst, damit alle Fachleute in diesem Bereich davon erfahren können. Pan Jiluan (Akademiker): Seine wichtigsten wissenschaftlichen Leistungen umfassen die Beteiligung an der Gründung der ersten Schweißfachabteilungen an inländischen Hochschulen. Ende der 1950er Jahre gelang es ihm, die Platten-Elektroschmelzschweißung sowie das Aufbringen von Schichten auf schwere Hämmerteile erfolgreich zu entwickeln – Methoden, die anschließend in der Produktion eingesetzt wurden. Anfang der 60er Jahre wurde der Argon-Schweißprozess erfolgreich im Bau von Kernreaktoren erprobt, wodurch das erste in unserem Land selbst hergestellte Kernreaktor-Schweißprojekt realisiert werden konnte. Anschließend wurde erfolgreich das erste Elektronenstrahl-Schweißgerät unseres Landes entwickelt, und es wurden umfassende Untersuchungen zum Mechanismus der Schweißnahtrisse durchgeführt. Ende der 1970er Jahre wurden Lichtbogensensoren erforscht; dabei wurden erstmals dynamische und statische physikalisch-mathematische Modelle für Lichtbogensensoren entwickelt. Zudem gelang die Entwicklung von Lichtbogensensoren mit besonderen Eigenschaften sowie eines automatischen Nachführungssystems. In den 1980er Jahren wurde die „QH-ARC“-Methode zur Steuerung des Schweißbogens erfolgreich entwickelt. Dabei wurde erstmals das Konzept vorgestellt, den Bogen mithilfe der mehrfach gekrümmten Außenkurve der Stromversorgung sowie durch eine steile Außenkurve oder eine skannende Außenkurve zu steuern. Dies ebnete neue Wege für die Steuerung des Schweißbogens sowie für die Automatisierung des Schweißvorgangs. Von 1987 bis 1991 war ich als Schweißberater bei dem Bau des ersten Atomkraftwerks in unserem Land (das Qinshan-Atomkraftwerk) tätig und leistete damit einen wichtigen Beitrag zu diesem Projekt. Im Jahr 2003 wurde ein kriechender Schweißroboter entwickelt, der auf dem internationalen Spitzenniveau steht. Die Forschungsergebnisse „QH-ARC-Verfahren“ erhielten den **Ersten Preis für Erfindungen und Innovationen (1984)** ； “„Zweirichtiges Laser- automatisches Tracking-System für das Schweißen“ erhielt den zweiten Preis für wissenschaftliche und technologische Leistungen der Stadt Peking (1984) ； “Die „ZD-30-Elektronenstrahl-Schweißmaschine“ erhielt den zweiten Preis für die Entwicklung neuer Produkte, verliehen gemeinsam vom Wissenschaftsausschuss, dem Wirtschaftsausschuss sowie dem Planungsausschuss usw. (1965). Darüber hinaus erhielt er den Ho Leung Ho Lee-Preis für Wissenschaft und technologischen Fortschritt (2000), die höchste Auszeichnung für Schweißtechnik in China (2001), den ersten Preis der zehnten nationalen Ausstellung hervorragender wissenschaftlicher und technischer Bücher (2001) sowie den zweiten (2001) und dritten Preis (2001) für herausragende Leistungen in der Lehre. Zu den bekanntesten Werken gehören „Arc Welding Control“, „Modern Arc Welding Control“, „Thermische Risse beim Schweißen“ sowie „Schweißhandbuch“. Es wurden über 100 wissenschaftliche Publikationen veröffentlicht, darunter insbesondere „Adaptive Steuerung des GMA-Schweißens“. Mehr als **10 Patente**, darunter ein US-Patent. Akademiker Guan Qiao ist vor allem für die Entwicklung der Theorie der „schonenden, verformungsfreien Schweißung“ bekannt. Er ist der Erfinder dieser neuen Technologie. Theoretisch wurden die notwendigen und ausreichenden Bedingungen für eine aktive Steuerung der Spannungsdeformationen während des Schweißvorgangs erläutert und nachgewiesen. Dadurch wurde die traditionelle Auffassung, dass Schweißdeformationen unvermeidlich seien, überwunden – ein großes Problem in der Schweißtechnologie und im Fertigungsbau wurde somit gelöst. Die Anwendung dieser Theorie zur Leitung der Stressforschung im Rahmen der „Weldungsmethode für dünne Bauteile mit geringem Stress und ohne Deformation“ führte zum Erhalt eines **Patents**. Diese Technologie wird bei der Entwicklung von Strahltriebwerken für Flugzeuge sowie bei der Herstellung von Raketen für den Weltraum eingesetzt. Sie verhindert potenzielle Qualitätsprobleme und löst die wichtigsten technischen Herausforderungen bei der Entwicklung neuer Modelle. Die Vorteile sind erheblich, und die praktischen Ergebnisse sind hervorragend ； Es wurden nacheinander der erste Preis für Fortschritte in der Luftfahrttechnik sowie der erste Preis für Fortschritte in der Raumfahrttechnik verliehen. Da dieses Ergebnis als bedeutender Durchbruch im Bereich der Kontrolle der Deformationen von geschweißten Strukturen gilt, trägt es maßgeblich dazu bei, die Zuverlässigkeit und Integrität von dünnwandigen, geschweißten Strukturen in der Luft- und Raumfahrt zu gewährleisten. Zudem leistet es einen wichtigen Beitrag zur Entwicklung der Wissenschaft von der Schweißmechanik. Für dieses Ergebnis wurde im Jahr 1995 der **Zweite Preis für Erfindungen** verliehen. In den letzten Jahren hat er außerdem das „Quellen-Kühler-System“ weiter entwickelt, wodurch eine neue Methode zur dynamischen Steuerung der Schweißhitze entstand. Dadurch erhält die „Schweißtechnik mit geringem Stress und ohne Verformungen“ eine bessere Prozessflexibilität – was wiederum für die Herstellung neuer Flugzeuge von Vorteil ist ； Wieder ein **Patent für eine Erfindung**. Er hat bedeutende Beiträge zur Mechanik des Schweißens sowie zur Integrität von geschweißten Strukturen geleistet. Angesichts der Beschränkungen der Annahme eines planen Querschnitts in den traditionellen Theorien der Schweißmechanik wurde das Konzept der „inneren Befestigung“ eingeführt. Es wurden physikalisch-mathematische Modelle für die „statische Steuerung des vorgegebenen Temperaturfelds“ sowie für die „dynamische Steuerung durch mehrere Quellen“ bei schweißbedingten Spannungen entwickelt. Dadurch wurden neue Ansätze für die Forschung in der Schweißmechanik sowie für die quantitative Analyse von thermischen Spannungsbeschädigungen an Verbindungen eröffnet. Er bestand darauf, dass numerische Simulationen durch Experimente überprüft werden müssen, und entwickelte die „Testmethode für transient thermische Dehnungsmuster bei Schweißen“ unter besonderen Bedingungen wie lokaler hoher Temperatur, großem Temperaturgradienten sowie großem Dehnungsgradienten, um die entwickelten Softwarelösungen zu überprüfen ； Diese hochkomplexe Forschungsleistung hat die Forschung zur Schweißmechanik in China an die internationale Spitze der Forschung zur Prozessmechanik gebracht; sie wurde mit dem zweiten Preis des Preises für Fortschritte in der Luft- und Raumfahrttechnologie ausgezeichnet. Er hat auf den Jahrestagungen der International Welding Institute (IIW) mehrfach Artikel vorgestellt, was die Aufmerksamkeit seiner Kollegen auf sich zog. Seine Reihe von Artikeln wurde empfohlen, in der renommierten Zeitschrift des IIW mit dem Titel „Welding in the World“ veröffentlicht zu werden. Er ist der führende Experte im Bereich der Luftfahrt-Schweißtechnik in unserem Land. Seit über 30 Jahren leitet und betreut er an vorderster Front der Forschung und Produktion die Entwicklung sowie den Einsatz neuer, für die Luftfahrtindustrie unerlässlicher Schweißverfahren ； wie ； Erweiterte Schweißverfahren, SPF/DB-Kombinationsverfahren, pulsierendes TIG- und MIG-Schweißen in freier Luft, Walzen von Schweißnähten sowie Verfahren zur Vorerformung, Vakuumbogen-Schweißen und Löten, Friction Stir Welding usw ； Es hat wichtige Entwicklungsrichtungen für die speziellen Schweißtechnologien in der Luftfahrt unseres Landes eröffnet und eine technologische Grundlage für die Entwicklung neuer Fluggeräte sowie die Modernisierung von Fabriken bereitgestellt. Ende der 1980er Jahre wurde auf Grundlage einer Analyse der internationalen Entwicklungstrends im interdisziplinären Bereich der Materialbearbeitung der Vorschlag unterbreitet, ein **Schlüssellabor für „Verarbeitungstechnologien mit hochenergetischen Strahlen“** einzurichten. Ich beteiligte mich an der Gründung dieses Schlüssellabors für Verteidigungsforschung, übernahm den Vorsitz des wissenschaftlichen Ausschusses und leitete die grundlagenwissenschaftliche Forschung sowie die anwendungsorientierte Entwicklung im Bereich der Elektronenstrahlen-, Laser- und Plasmatechnologien für die Verarbeitung und Herstellung moderner Materialien. Im Jahr 1998 wurde auf seine Initiative hin das Forschungslabor für „Flugverbindungstechnologien“ gegründet, dessen Vorsitzender des wissenschaftlichen Beirats er wurde. Er legte Wert auf die Ausbildung von Fachkräften und schuf eine Gruppe junger, fähiger und hochqualifizierter Wissenschaftler. Viele der von ihm ausgebildeten Doktoranden und jungen Fachleute übernehmen inzwischen wichtige Aufgaben. Als Anerkennung für seine Beiträge wurde ihm unter anderem der Preis der Nationalen Wissenschaftskonferenz, der Titel eines Experten mit herausragenden Leistungen, der Goldpreis für Luftfahrt sowie der erste Preis beim Guanghua-Technologiepreis verliehen. Zudem erhielt er den Technologiewissenschaftspreis der Ho Leung Ho Lee Foundation. Xu Binshi (Akademiemitglied). Xu Binshi ist ein Experte für Schweißen. Experte für Instandhaltungsingenieurwesen, Oberflächenengineering und Remanufakturierung – einer der wichtigsten Befürworter und Pioniere des Faches Oberflächenengineering und Remanufakturierung in China. Haupterfolge: (1) Systematische Entwicklung von Bürstenverzinkungsanlagen, Verzinkungslösungen und -verfahren. Es wurden mehrere dringend benötigte Schlüsseltechnologien für wichtige Projekte gelöst, bei denen große Maschinen wie Zehntausendtonner oder Panzer ohne Demontage vor Ort teilweise repariert werden können. Dadurch konnten die erheblichen technischen Herausforderungen bei der Instandsetzung großer Geräte vor Ort überwunden werden. Die Technik der Elektrophosphatierung wurde in drei aufeinanderfolgenden Fünfjahresplänen als **neues Technologieprojekt mit Priorität zur Förderung** aufgeführt. In den letzten Jahren hat er außerdem erfolgreich eine Technologie zur Herstellung von Nanopartikel-basierten Beschichtungen entwickelt. Die so hergestellten Nanokompositbeschichtungen können die Widerstandsfähigkeit des Materials gegen hohe Temperaturen sowie gegen Kontaktverschleiß erheblich verbessern. Er erhielt dafür **2 Patente**, und diese Technologie wird in 16 wichtigen Einheiten der Armee zur Instandsetzung von Ausrüstung eingesetzt. Dadurch konnten einige schwierige Probleme bei der Wiederverwertung von Schlüsselteilen in Schwerlastfahrzeugen, Schiffen und Flugzeugmotoren gelöst werden. (2) Erstmals im Inland wurde mit der Plasmabeschichtungstechnologie das große Problem gelöst, dass dünnwandige, abgenutzte Bauteile von Schwerfahrzeugen wie Panzern nicht repariert werden konnten. Es wurden Plasma-Beschichtungsanlagen entwickelt, die zur Reparatur von Panzerteilen geeignet sind. Zudem wurden fünf Standardverfahren für die Reparatur von Teilen unter verschiedenen Bedingungen festgelegt. Dadurch konnten die Probleme bei der Reparatur von 52 dünnwandigen Teilen in Panzern gelöst werden. Ab 1981 wurde es in der gesamten Armee eingeführt und führte zu jährlichen wirtschaftlichen Vorteilen in Höhe von 3,66 Millionen Yuan. Ende der 90er Jahre wurde auf der Grundlage der traditionellen Plasmabeschichtungstechnik eine effizientere Überschall-Plasmabeschichtungstechnik entwickelt. Ihre Gesamtleistung übertrifft die von ähnlichen Produkten in den USA. Die mit dieser Technik erzeugten Nanobeschichtungen können zur Reparatur von Läufern hochleistungsreicher Flugzeugtriebwerke verwendet werden. (3) Es wurde ein neues Material für Panzerkettenplatten entwickelt: ZGMn8CrMo. Auf der Grundlage der Erfindung eines selbstverstärkenden, biphasischen Materials gegen Kontaktverschleiß und Abnutzung entwickelte er nach jahrelanger Forschungsarbeit erfolgreich ein neues Material für Panzerketten – ZGMn8CrMo. Dadurch konnte die Lebensdauer des Materials in inländisch hergestellten Panzern von ursprünglich 3725 Kilometern auf über 10.000 Kilometer erhöht werden. Das ist eine Verlängerung der Lebensdauer um mehr als das Dreifache im Vergleich zum ursprünglichen Mn13-Material. (4) Erstmals wurde im Inland die Lichtbogenspritztechnik für die Forschung zur Oberflächenkorrosionsschutz von Stahlkonstruktionen großer Schiffe eingesetzt. Es wurde eine neue, schnelle Technik zur Schichtaufbringung mittels Elektrodenstrahlverfahren entwickelt. Zudem wurden Legierungen sowie Drahtmaterialien mit Pulskern hergestellt, die für den Einsatz auf Schiffen, Kraftwerken und anderen Anlagen zur Korrosions- und Abnutzungsbeständigkeit geeignet sind. Es wurde die Lebensdauer von Hauptkampfausrüstungen wie Schiffsrümpfen und Amphibientanks wirksam verlängert. (5) Als Erster die Etablierung neuer Fachgebiete der Oberflächentechnik und des Remanufacturing in China vorgeschlagen und gefördert. In den 1980er Jahren schlug China erstmals vor, ein Fachgebiet der Oberflächentechnik zu entwickeln, und setzte sich aktiv dafür ein. Dadurch wurde das erste Forschungsinstitut für Oberflächentechnik in China gegründet, außerdem wurden ein Forschungszentrum für die Instandhaltung von Ausrüstung im Militär sowie ein spezialisiertes Labor für Oberflächentechnik im Militär eingerichtet ； In den letzten Jahren wurde außerdem das Konzept der Nanoberflächenverarbeitung eingeführt. Es wurden umfangreiche Forschungen zu Technologien wie der Nanopulverbeschichtung, der nanoskaligen supersonischen Plasmabeschichtung sowie zu mikro- und nanoskaligen Schmierstoffen mit selbstheilenden Eigenschaften durchgeführt. Diese Technologien werden in der Industrie sowie im Verteidigungsbereich eingesetzt und haben erhebliche wirtschaftliche und soziale Vorteile gebracht. Im Oktober 2004 verlieh ihm die Internationale Vereinigung für Wärmebehandlung und Oberflächentechnik den Preis für herausragende wissenschaftliche Leistungen, um seine bedeutenden Beiträge zur Entwicklung der Oberflächentechnik zu würdigen. Auf der Grundlage der Stärkung von Wartungsarbeiten und Oberflächenbearbeitungen schlug er im Inland erstmals die Disziplin des Remanufakturings vor und entwickelte sie weiter; zudem wurde ein Forschungslabor für Technologien der Ausrüstungsremanufakturierung im Bereich der Verteidigungstechnologie eingerichtet. Das Remanufakturwesen hat in China sowie bei den zuständigen Behörden an Bedeutung gewonnen. Im Jahr 2005 listeten die vom Staatsrat erlassenen Dokumente 21 und 22 die Remanufakturtechnologie als eine der Schlüsseltechnologien auf. Im Jahr 2006 wurde in dem „Strategischen Forschungsbericht zur mittel- und langfristigen Entwicklung von Wissenschaft und Technologie“ „gemeinsame Schlüsselherstellungstechnologien sowie Remanufakturtechnologien“ zu einem der 24 Prioritätsthemen für die Entwicklung der Fertigungstechnologien erklärt. Dies lieferte wichtige Argumente für die langfristige Entwicklung des Remanufakturwesens in China. Wichtige Veröffentlichungen: Verfassung von 19 Monografien, darunter „Chinesisches Wörterbuch der Materialwissenschaften (Bände 16, 17): Oberflächenverarbeitung von Materialien (Teil 1, Teil 2)“, „Theorie und Technik der Umrüstung von Geräten“, „Zyklische Wirtschaft und Umrüstung“, „Theorie und Technik der Oberflächenverarbeitung“, „Oberflächenverarbeitung und Instandhaltung“, „Nanooberflächenverarbeitung“, „Grundlagen der Umrüstungstechnik und ihre Anwendungen“ sowie „Umrüstung und Zyklische Wirtschaft“ ； Mehr als 1000 wissenschaftliche Artikel veröffentlicht, mehr als 400 in den drei großen Suchsystemen ； Genehmigung und Annahme von **mehr als 50 Patentanmeldungen für Erfindungen. Lin Shangyang (Akademiemitglied): Lin Shangyang, Akademiemitglied, beschäftigt sich hauptsächlich mit der Forschung zu Schweißverfahren, Schweißmaterialien, Unterwasserschweißtechniken sowie der Mechanisierung und Automatisierung des Schweißprozesses. Hauptleistungen: In den 1970er Jahren wurden die technischen Herausforderungen bei der Verwendung von Schweißstäben mit hohem Aluminiumgehalt überwunden. Es gelang, das gegenseitige Verhältnis der drei Hauptbestandteile Al-Mn-Si zu erfassen. Zudem wurden erstmals in China Schweißstäbe für austenitische Niedertemperaturstähle auf der Fe-Mn-Al-Basis entwickelt. Das Schweißmetall zeigte bei Temperaturen von -196 und -253 Grad Celsius einen Charpy-Impaktwert von 80 J. Gleichzeitig wurde auch ein Schweißdraht mit der Bezeichnung 507CrNiCu entwickelt, der gegen die Korrosion durch Meerwasser beständig ist und für das Schweißen von Unterwasserpipelines sowie Anlegestellen für Flussboote verwendet wird. Seit Mitte der 1970er Jahre leitete er im Auftrag der chinesischen Bedürfnisse bei der Meereserschließung die Forschung auf dem Gebiet der Unterwasserschweißtechnik. Dabei entwickelte er eine halbautomatische Unterwasserschweißmethode mit lokaler Entwässerung und Schutzgas aus Kohlendioxid. Damit wurden drei entscheidende technische Probleme gelöst: schlechte Sichtverhältnisse unter Wasser, hoher Wasserstoffgehalt in den Schweißnähten sowie geringe Zähigkeit und Plastizität des Materials. Dies führte zu bedeutenden Durchbrüchen; die chinesische Unterwasserschweißtechnik machte dadurch einen Sprung von 20 Jahren nach vorn und erreichte das internationale Spitzenniveau. In den letzten 20 Jahren habe ich an mehr als zehn wichtigen Unterwasser-Schweißarbeiten mitgewirkt – darunter an feststehenden sowie aufblasbaren Offshore-Bohrplattformen, Häfen sowie Fischereifahrzeugen. Für diese Leistungen erhielt ich den ersten Preis für wissenschaftliche und technologische Fortschritte vom Ministerium für Maschinenbau sowie den dritten Preis für Erfindungen. Bei der Erforschung der Trockenschweißtechnik in 200 Metern Wassertiefe entwickelte ich eine neue Art von Schweißgerät mit rotierendem Luftstrom zur Schutzgasversorgung. Dafür erhielt ich ein Patent vom chinesischen Patentamt. Mit diesem Schweißbrenner lässt sich ein stabiler Lichtbogenübergang erreichen, wenn man 30 % Argon und 70 % Kohlendioxid (unvermischt) verwendet. In den 1980er Jahren wurde das Verfahren des Unterpulver-Schweißens mit zwei Drähten und geringem Spalt entwickelt, wodurch das Dilemma zwischen Effizienz und Qualität beim Schweißen von sehr dicken Stahlkonstruktionen sowie das Problem der Schweißautomatisierung erfolgreich gelöst wurden. Dieses Gerät weist ein innovatives Design auf; die Anordnung der Schweißdrahten ist einzigartig. Das Steuerungssystem ist computergestützt, wodurch der gesamte Schweißvorgang automatisiert wird. Die Methode des Doppeldraht-Schweißens mit schmalem Spalt verbessert nicht nur die Schweißqualität von besonders dicken Blechen und spart dabei erhebliche Mengen an Schweizmaterial sowie Energie, sondern verbessert auch die mechanischen Eigenschaften der Verbindungen – insbesondere in den überhitzten Bereichen. Seit über 10 Jahren wird das Komplettset dieser Erfindung in 15 führenden Fabriken aus den Branchen Kesselbau, Schwere Maschinenbau, Chemieanlagenbau sowie Ventilherstellung eingesetzt. Mit diesem System wurden Dampfkessel für Kraftwerke mit einer Leistung von 300 und 600 MW, Hauptkolben großer Hydraulikpressen, große Ventile sowie Reaktoren verschweißt. Die maximale Dicke der Schweißnähte beträgt 260 mm. Im Laufe der Jahre lag die durchschnittliche Erfolgsrate bei den Prüfungen der Schweißnähte bei über 98 %. Dadurch entstanden erhebliche wirtschaftliche Vorteile. Dieses Ergebnis erhielt den ersten Preis für wissenschaftliche und technologische Fortschritte vom Ministerium für Maschinenbau, den dritten Preis für Erfindungen sowie den Preis für herausragende Patente auf nationaler Ebene. In derselben Zeit leitete er auch die Entwicklung einer selbsttragenden, gitterförmigen Doppelkopf-Automatikschweißmaschine für den zweidimensionalen Schweißen. Mit dieser Maschine wurden unter anderem die Hauptträger der großen Metallkräne sowie die Stangen für Raketenstarttürme für das zweite Bauabschnitt des Baosteel-Komplexes geschweißt. Für seine Arbeit erhielt er den zweiten Preis für wissenschaftliche und technologische Fortschritte vom Ministerium für Maschinenbau. Ich leitete die Entwicklung einer automatischen Schweißanlage für 80er-Motorräder in der Fabrik. Insgesamt gab es 14 spezialisierte Schweißmaschinen. Bis heute wurden damit die Karosserieteile, Vorderecklen, Hinterarme sowie Auspuffe von über einer Million Motorrädern geschweißt. Dieses Ergebnis wurde mit dem ersten Preis für wissenschaftlich-technischen Fortschritt sowie dem **zweiten Preis für wissenschaftlich-technischen Fortschritt** des Ministeriums für Maschinenbau ausgezeichnet. In den 1990er Jahren wurde ein Forschungslabor für die ingenieurtechnische Anwendung von Schweißrobotern gegründet. In diesem Labor wurde erfolgreich ein vollständig in China entwickeltes Schweißrobotersystem für die Fertigung von Radrahmen von Baggern realisiert – es handelte sich dabei um das größte und komplexeste solche System im Land zu dieser Zeit. Für dieses Projekt erhielt das Labor den ersten Preis sowie den dritten Preis für wissenschaftliche und technologische Fortschritte vom Ministerium für Maschinenbau. Auf der Grundlage jahrelanger Forschungsarbeit setzte er ab 1992 sich aktiv dafür ein, die technische Umstellung auf eine „kostengünstige Automatisierung“ im Schweißprozess in China voranzutreiben, was in der chinesischen Schweißbranche positive Reaktionen hervorrief. Mehrmals leitete er Umfragen zur aktuellen Situation der Mechanisierung und Automatisierung in der nationalen Schweißtechnik sowie zur Anwendung von Schweißrobotern. Die veröffentlichten Artikel und Daten erhielten große Anerkennung bei Kollegen im In- und Ausland.