张超群：“85后”博导助力飞机轻量化

张超群：“85后”博导助力飞机轻量化
作者：暂无
来源：《科学中国人》 2017年第3期
轻量化技术在航空航天以及汽车工业的应用由来已久。

面对众多轻量化材料步入工业舞台，如何实现对其有效焊接，已经成为困扰工业界的一个重要问题，并受到了科学家们的普遍关注。

作为一名科研人员，上海交通大学机械工程学院的博士生导师张超群多年来致力于汽车、
飞机和运载火箭等交通工具轻量化材料的焊接研究。

他想通过自己的探索与实践，在给汽车、
飞机达到减重目的同时，为我国的科技创新和节能减排作出贡献。

科研的灯塔，指引着前方的路，即使任重而道远，他仍坚定前行。

崭露头角
“学问必须合乎自己的兴趣，方可得益。

”张超群对科研的浓厚兴趣源于他自幼对数学、
物理和化学等学科的强烈好奇心和求知欲。

2011年，张超群通过英国曼彻斯特大学的博士生项
目和国家留学基金委的“建设高水平大学公派研究生项目”奖学金的资助，前往曼大——这座
拥有25位诺贝尔奖获得者的高等学府深造，并在浓厚学术氛围的熏陶中，开展了他钛铝异种材料焊接方向的博士学位攻读之旅。

众所周知，飞机、汽车等交通工具所使用的轻量化材料不断涌现。

在焊接过程中，这些精
心设计的轻量化材料极易受火焰或者其他热源的加热而发生内部结构的剧烈变化，进而造成许
多优异性能的衰减，严重影响这些轻量化材料的工业应用。

所以，如何把这些材料焊接好、连
接好是一个亟待解决的问题。

在曼彻斯特大学的博士研究中，张超群致力于通过钛铝异种材料焊接技术，来实现对飞机、火箭等减重的目的，取得了显著成效。

钛铝异种材料焊接难度很大，对热输入非常敏感，热输
入稍高就会产生不良反应产物。

经过将近3年执着的研发，张超群创新性地首次使用高能超声
波成功实现了低热输入的高强航空铝合金和钛合金的异种焊接。

这种新方法几乎可以完全消除
传统焊接中存在的不良反应产物，有效解决了钛铝焊接中的关键性难题。

这项技术的问世，无
疑给中国乃至世界航空业的发展带来了新的契机。

不断前行
“青年的朝气倘已消失，前进不己的好奇心已衰退以后，人生就没有意义。

”张超群对此
深有体悟，并时刻叮嘱自己不要丢失在科研中探索未知事物的激情。

20多年前，汽车等交通工具主要由钢铁材料制成，钢铁与点焊使用的铜电极之间不发生反应，因此电极寿命很长。

而现代汽车使用轻量化的铝合金越来越多，然而铝却极易与铜电极发
生反应，在点焊过程中铜电极与铝反应会生成一层硬脆的高电阻化合物，它会加速电极磨损，
严重降低电极寿命，进而造成汽车制造成本大增。

基于此问题，张超群把新开展的课题定位在：从材料的角度改善铜电极的化学成分，从而延长电极寿命，并成功申请了国家自然科学基金。

未来他将在这个项目中继续深入探索，用自己的研究为工业技术发展贡献力量。

精彩生活
多年的海外求学经历，张超群深受西方大学文化的熏陶。

工作不是人生的全部，有趣的生活、健康的身体同样重要。

在业余时间他坚持游泳，参加了S w i m a t h on等业余游泳比赛，同时他还经常参加跳水、潜水、皮划艇和帆船等水上运动，摄影和葡萄酒也是他调节生活的小
爱好。

“这些爱好不仅没有耽误科研而且能让我以更好的状态投入科研”，张超群说。

在教育学生方面，他认为不仅要指导学生把科研搞好也要让学生全面发展，在高效完成科研任务的同时积极参加各种文体活动，做一个健康快乐的人。

划水、换气、滑行……不停地向前，也许人生正如张超群所喜欢的游泳、马拉松一样，只有坚持和努力才能最终到达胜利的终点。

作为一名青年科学家，张超群深知自己的科研历程才刚刚起步。

在未来，他将保持初心，继续前行，去探索，去实践……。