我校材料工程学院、上海市先进激光制造技术协同创新中心张培磊副教授及其研究生在CMT冷电弧智能制造领域的最新研究成果，连续发表在国际制造知名期刊《Journal of Materials Processing Technology》、《Science & Technology of Welding & Joining》。
面对新能源汽车行业的迅猛发展，为了解决铝合金薄板焊接存在的间隙容忍度问题，通过全新的变极性CMT焊接方法，使用单一参数完成不同间隙接头的焊接，且得到了成形美观，力学性能优良的焊接接头。通过进一步分析接头的成形过程及成形机理，为新能源汽车的铝合金应用提供了直接的技术基础，具有理论、技术、应用创新的结合。
在与奥地利知名焊接企业Fronius成立的“数字化焊接精密成形联合实验室”联合专家组的努力下，通过对焊接过程中电流电压的实时变化以及熔滴过渡的模式和熔滴大小的监测，可以明确不同极性下熔滴的大小的变化规律，进而解释变极性CMT为何能够实现不同间隙下使用相同参数焊接，对CMT焊接机理的研究进一步拓展了该焊接方法的应用。该研究成果以“Gap bridging of 6061 aluminum alloy joints welded by variable-polarity cold metal transfer”为题发表在知名期刊《Journal of Materials Processing Technology》，该期刊的影响因子为3.147, 在焊接科学领域具有重大的影响力。
基于前期铝合金CMT焊接的理论研究，张培磊副教授领导的联合专家组明确了CMT焊接成形机理后，考虑到铝合金的特性及CMT焊接方法低热输入的优点，结合国内外相关资料，又进行了铝合金电弧增材制造方面的研究。采用CMT方法，通过路径规划、离线编程、热输入控制等协同技术的开发，获得了外形美观并具有良好力学性能的铝合金电弧增材制造结构部件，丰富了电弧增材制造领域的研究内容。该研究成果以“Rapid prototyping of 4043 Al-alloy parts by cold metal transfer”为题发表在知名期刊《Science & Technology of Welding & Joining》，该期刊的影响因子为2.05，每年收录的文章仅为100篇左右，为焊接制造工程领域的重要期刊。
以上两项研究成果是由科学理论研究向工程应用拓展的典型案例，受到了国家自然科学基金（No.51375294, No.51605276)、上海汽车工业科技发展基金项目（1604）以及上海市“创新行动计划”基础研究领域项目（17JC1400600，17JC1400601）的支持。
