圖1 法國Ti-2019世界鈦會組委會提供的各國注冊人數(shù)
世界鈦會自1968年以來每四年舉行一次,到今年已經(jīng)成功舉辦了13屆。2019年第14屆世界鈦會于6月10~14日在法國南特舉辦。會議得到了法國鈦協(xié)會、法國冶金與材料協(xié)會(SF2M)和盧瓦爾河地區(qū)和南特市議會的支持。法國科學(xué)研究中心(CNRS)主任Patrick Villechaise為此次會議的主席。Ti-2019世界鈦會聚集了來自全球34個國家和地區(qū)、在鈦合金冶金、材料、制造領(lǐng)域及航空航天、兵器工程、海洋工程、石油化工、生物醫(yī)療等應(yīng)用領(lǐng)域從事研究工作的近800名專家、學(xué)者參會。會議主題包括:提取冶金、增材制造與近凈成形、顯微組織結(jié)構(gòu)演化、組織和性能關(guān)系、宇航應(yīng)用、生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用、半成品加工與構(gòu)件制造、熔煉和鑄造、金屬間化合物與鈦基復(fù)合材料、環(huán)境行為、海洋工程石油化工和其他領(lǐng)域應(yīng)用等11個,設(shè)置口頭報告400余個、海報展示40余個,有40余家企業(yè)參展宣傳。四年一次的世界鈦會是國際鈦行業(yè)的“奧林匹克”,是四年來國際鈦行業(yè)基礎(chǔ)理論、制造和應(yīng)用技術(shù)進展的最高端、最全面的展示,對于增加相互了解、促進學(xué)術(shù)交流、掌握鈦行業(yè)整體發(fā)展動向和趨勢具有重要意義。
圖2 中國參加Ti-2019世界鈦會的部分人員的合影
自2015年美國鈦會后的四年,是國際和國內(nèi)鈦行業(yè)爆發(fā)式增長的四年,隨著先進裝備的應(yīng)用擴大、先進制造方法的提出以及相關(guān)應(yīng)用需求的進一步推動,Ti-2019也呈現(xiàn)出一些新的特點,具體總結(jié)如下。
從中國于1984年(第五屆)第一次派代表參加世界鈦會以來,除2011年在北京舉辦的第11屆世界鈦會外,本屆世界鈦會是歷屆世界鈦會中國參加人數(shù)最多的一次,也是安排報告占比最多的一次。根據(jù)組委會官方統(tǒng)計,中國注冊人數(shù)約占總參會人數(shù)的17%(如圖1),安排報告數(shù)為94。實際許多中國學(xué)者和學(xué)生以所在聯(lián)合培養(yǎng)國家的單位注冊,如果將這些報告計算在內(nèi),中國學(xué)者報告數(shù)約為120篇,約占到所有報告數(shù)的30%;實際參會人數(shù)200余人(圖2為部分國內(nèi)參會人員合影),占總參會人數(shù)近30%。南京工業(yè)大學(xué)常輝教授作為組委會中方委員作了題為“Current Situation of Titanium Research,Development and Applications in China”的大會報告。中國參會人數(shù)和報告數(shù)反映了近四年來我國鈦行業(yè)的飛速發(fā)展和理論技術(shù)水平的快速提升,中國已經(jīng)成為世界鈦行業(yè)一股最強有力、不可或缺的力量。
綜合分析中國參會報告,可以發(fā)現(xiàn)呈現(xiàn)以下特點:
(1)報告集中于“組織-性能關(guān)系”和“金屬間化合物與鈦基復(fù)合材料”兩大主題,其報告數(shù)量都超過該主題報告總數(shù)的50%:對“組織-性能關(guān)系”的廣泛關(guān)注反映了國內(nèi)鈦行業(yè)基礎(chǔ)研究得到加強,這個也可以從近年來全國鈦會報告情況得到印證。早期鈦會參會單位主要以寶鈦集團、西北有色金屬研究院、中科院金屬研究所、中國航發(fā)北京航空材料研究院、北京有色金屬研究總院等研究院所、企業(yè)為主,而近年來以西北工業(yè)大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、西安交通大學(xué)、上海交通大學(xué)為代表的高校廣泛參與,使得國內(nèi)鈦合金基礎(chǔ)理論研究得到顯著加強。在“金屬間化合物與鈦基復(fù)合材料”研究方面,國內(nèi)目前在兩個軍工“973”項目的帶動下,哈爾濱工業(yè)大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)、中科院金屬研究所、北京科技大學(xué)、南京理工大學(xué)的教授、研究生進行了深入的基礎(chǔ)研究,形成了人數(shù)眾多的研究群體,也取得了眾多研究成果。中科院金屬研究所楊銳研究員為該領(lǐng)域作了題為“Near netshape formation of Ti-Al based intermetallic alloys”的Keynote 報告,受到與會專家的廣泛關(guān)注和提問交流,這是本屆會議中方兩個Keynote 報告之一。
(2)國內(nèi)學(xué)者報告質(zhì)量顯著提升。隨著國內(nèi)高校和研究院所整體實力提高、先進裝備和檢測設(shè)備的應(yīng)用,國內(nèi)學(xué)者報告質(zhì)量普遍較高。大量高水平高校的知名學(xué)者和優(yōu)秀博士生的參與,使得國內(nèi)鈦合金研究不但規(guī)模龐大,而且研究水平顯著提升。
(3)報告人的英語水平優(yōu)異。本屆鈦會中國報告人幾乎都擁有流利的英語交流能力,特別是一些年輕人,英語表達和交流沒有任何障礙,反映了近年來國內(nèi)鈦合金研究的國際化。大量的年輕人通過英語論文的撰寫和與國外相關(guān)單位的合作研究,練就了良好的英語表達能力,顯著地促進了國內(nèi)鈦合金研究與世界的接軌。
鈦行業(yè)的學(xué)術(shù)會議中,“工藝-組織-性能關(guān)系研究”是永恒的主題,也是鈦合金基礎(chǔ)研究的核心。本屆世界鈦會也不例外,該主題的報告數(shù)接近總報告數(shù)的50%。相對于以往,本屆鈦會對該主題進行了細分,具體細分為:相轉(zhuǎn)變、β合金相轉(zhuǎn)變、α-β合金形變、超細晶、組織織構(gòu)分析、超塑性、無損檢測、疲勞、相變誘導(dǎo)塑性(transformation induced plasticity,TRIP)/孿晶誘導(dǎo)塑性(twinning induced plasticity,TWIP)效應(yīng)、熱變形、冷變形、飽載疲勞、蠕變、焊接、組織演化、變形模擬、表面氧化、組織非正常長大、動態(tài)加載、殘余應(yīng)力與表面性能、應(yīng)變誘發(fā)變形、裂紋擴展、疲勞與結(jié)構(gòu)失效、組織-性能關(guān)系等24個分主題,涉及面之廣、分類之精細是以往鈦會所沒有的,這反映了本次鈦會組委會專業(yè)人員細致的工作作風(fēng)。值得一提的是,本次鈦會“組織-性能關(guān)系”方面研究中,TRIP/TWIP效應(yīng)研究得到廣泛關(guān)注,報告數(shù)量多、質(zhì)量高,通過大量高水平的檢測手段,不但系統(tǒng)地闡述了不同合金TRIP/TWIP效應(yīng)本身的機制,而且利用該效應(yīng)進行高性能合金的設(shè)計,為將鈦合金中這一功能效應(yīng)應(yīng)用于工程提供了很好的啟示,法國相關(guān)研究組在該方面的研究水平整體處于領(lǐng)先地位。
國外和國內(nèi)在鈦合金低成本化方面的認(rèn)識基本相似,認(rèn)為目前阻礙鈦合金大量應(yīng)用的最大問題是成本問題,在鈦合金提取與冶煉技術(shù)沒有發(fā)生顯著改變的現(xiàn)狀下,開發(fā)短流程加工技術(shù)是降低成本的有效方法。短流程加工技術(shù)涉及熔煉、鍛造、粉末制備及粉末冶金等近凈成形方法等多環(huán)節(jié)、多種技術(shù)。
作為構(gòu)件的新型成形方法,增材制造與近凈成形技術(shù)在本次鈦會上作為專門的分主題得到廣泛關(guān)注,設(shè)置報告64個,是報告數(shù)排名第二的主題,設(shè)置Keynote 報告數(shù)3個,為分會設(shè)置Keynote報告最多的主題。國內(nèi)第2篇Keynote 報告就在該領(lǐng)域,為北京航空航天大學(xué)王華明院士題為“Scientific and technological advances on additive manufacturing of high-performance large critical titanium structural components for the aerospace industries”的報告。該主題的報告涉及3D打印的各個方面,包括不同合金類型、粉末的制備、激光選區(qū)熔敷成形、激光熔化沉積成形、電子束選區(qū)成形、電子束送絲成型、電弧送絲成形以及不同合金、不同工藝下組織-性能關(guān)系研究等。從總體發(fā)展趨勢看,以航空航天領(lǐng)域較為大型的結(jié)構(gòu)件需求為牽引,電子束或電弧作為熱源的送絲3D打印技術(shù)將是未來增材制造最有潛力的方向,在該方面國內(nèi)無論是裝備的設(shè)計研制、還是相關(guān)的工藝技術(shù)都落后于國外先進水平。
Ti-2019世界鈦會是一次成功的國際鈦行業(yè)學(xué)術(shù)交流盛會,國際上鈦行業(yè)最新的研究成果和研究動態(tài)得到充分的展示,科研人員通過相互交流,增進了友誼,獲得了新的知識和靈感,這必將助力下一個四年鈦合金新的研究和發(fā)展。讓我們期待2023年英國愛丁堡世界鈦會的召開,到時再共聚一堂、共話鈦合金的發(fā)展。