1.增材制造

开展了电弧增材制造的系统研究，主要包括多材料增材制造、增材制造过程控制、组织与性能调控、熔滴熔池与电弧的多场耦合等领域。

2.焊接

主要对非晶、铝合金、钛合金、铜、钢等领域的异种金属连接， 针对异种金属焊接过程进行了研究，主要包括焊接过程熔池行为、应力与变形控制，及组织性能分析。

开展对异种金属连接、表面处理、增材制造等方面的系统研究，主要包括焊接过程的熔池行为，材料界面行为，组织以及性能等相关分析。

3.人工智能

针对焊接过程中熔池表面的演化规律进行建模与数值模拟，并对焊接过程中熔池表面的演化规律进行系列检测、增材制造过程控制等方面进行研究；对AM-ID-PC(增材制造-智能检测-过程控制)进行研究，并对WAAM熔敷过程实时检测与成形精度控制。

  实时x射线直接观测法和流体体积法(VOF)分析熔融池温度、熔融池形状和沉积过程中对熔融池的影响，并进一步分析铸造过程中熔融池的流动模式,研究熔融金属相关特性的流动和作用。

  基于焊缝的X射线图像和超声相控阵检测,对焊缝缺陷的自动检测和识别方法进行研究,利用深度学习方法实现焊缝缺陷识别，探究焊缝缺陷识别准确率并使其更加高效与智能化。

4.新材料与加工

  针对Al-Co-Cr-Fe-Ni-Zr高熵合金设计以及相成形准则，进行热力学参数计算、成分预测等理论研究。对非晶合金采用分子动力学模拟方法从原子尺度对Zr基非晶合金的晶化行为进行研究， 揭示了非晶合金在原子分布上存在的普遍特征，为非晶合金中原子堆垛机制提供理论基础。

5.数值模拟

  本课题组长期从事焊接残余应力、焊接过程中的熔滴熔池、材料疲劳断裂等方向的有限元模拟。