焦向東
焦向東，男，1962年生，博士，教授，博士生導師。1988.10到廣東大亞灣核電站工作，任質量控制工程師至1991.2；北京市第11、12屆人大代表。2000年11月破格晉升教授。2005年起任北京化工大學機械設計及理論學科博士生導師。
長期致力于焊接自動化、水下焊接工藝與設備和海洋工程水下作業技術與裝備的研究工作。兼任中國工程建設焊接協會副會長、中國焊接學會常務理事兼機器人焊接專業委員會副主任、國家焊接產業技術創新聯盟常務理事、中國焊接協會設備分會專家委員會副主任。先后主持國家自然科學基金項目4項，國家863計劃重大項目3項，國家863計劃專題1項，國防科工委重大項目1項，以及省部級及橫向課題多項。在國內外專業雜志發表學術論文150余篇，已獲專利授權60項，獲北京市科學技術二等獎2項，中國石油和化學工業聯合會科技進步一、二等獎各1項、機械工業聯合會科技進步獎二、三等獎各1項。入選新世紀百千萬人才工程市級人選，獲得北京市突出貢獻專家稱號，是北京市高創計劃領軍人才，科技北京“百名科技創新領軍人才”，享受政府特殊津貼專家。
作為能源工程先進連接技術北京市高校工程中心主任，領導的團隊是中國面向能源工程的焊接機器人及水下焊接技術研究的重要力量，正在開展海洋工程連接技術、水下弧焊技術與裝備、面向深水的水下作業技術與裝備的系列研究工作。
I. 主要研究工作
1. 非結構化環境全位置智能焊接機器人
2000年完成的具有全部知識產權的“九五”863科技成果“全位置智能焊接機器人”，首次采用CCD光電測控技術解決了多層多道焊的實時跟蹤難題，并采用柔性磁輪式機構解決了焊車無導軌全位置自由行走的難題。與國際上儲罐建造廣泛使用的BUG-0自動焊接機器人相比，“全位置智能焊接機器人”不再需要鋪設導軌，節約大量輔助時間。“全位置智能焊接機器人”成果由科技部組織評估，其經濟價值在1.8億以上； “全位置智能焊接機器人”不僅可以在石油石化儲罐建造中發揮重要作用，而且在我國大型鋼結構建筑物施工中得以應用。該機器人最為代表性的應用包括：2008年北京奧運“鳥巢”工地焊接，2010年上海世博會中心主場館工地焊接，填補了國內空白。
無導軌全位置焊接機器人成果于2004年獲北京市科學技術二等獎。
2. 海底管道維修水下干式高壓焊接技術
2002-2006年，主持完成了國家“十五”863重大項目“水下干式管道維修系統”之“水下干式高壓焊接”子課題。高壓環境電弧行為與常壓環境存在重大差異，電弧穩定性差。本課題建造了國內第一個大型干式高壓焊接試驗裝置，研制了國內第一臺遙控操作的海底管道維修焊接機器人，開發了國內第一套海底管道高壓焊接工藝。2006年11月，海上試驗成功，《科技日報》評論稱“水下干式管道維修系統實現了‘中國造’”。2007年6月國家科技部組織課題驗收，驗收意見認為“打破了國外公司的技術壟斷，在高壓焊接工藝技術與TIG自動焊接設備等幾個方面取得了創新成果”。
“水下干式高壓焊接”于2009年獲得中國石油石化工業協會科技進步一等獎、機械工業科學技術二等獎，以及北京市科學技術發明二等獎。
3. 電廠檢修用水下局部干式焊接技術
2006-2008年主持完成了國防科工委重大項目“堆內構件在役維修技術研究”之“核電廠檢修用水下焊接技術”子課題。該課題成功建成了我國第一套核電廠檢修水下焊接實驗系統，能夠模擬30m水深工程環境，滿足核電廠檢修水下焊接機理研究和設備工藝實驗研究的需要，開發了我國第一套不銹鋼水下自動焊接工藝。 2009年，“核電廠檢修用水下焊接技術”通過了國家核電技術公司組織的科技成果鑒定，鑒定意見認為：該項目成功建成了我國第一套核電廠檢修水下焊接實驗系統，首次實現了水下自動焊接，具有新穎性和創造性，填補了國內空白，達到了國內領先、國際前沿的技術水平。中國政府網、人民網等媒體稱“國家核電實現核電檢修水下焊接技術研發重大突破”。
該項目的成果于2010年獲得中國核能行業協會科學技術三等獎。
4. 海洋深水結構物修復摩擦疊焊技術
2006-2009年，在國家“十一五”863計劃、國家自然科學基金、北京市自然科學基金的支持下，首先在國內開展了摩擦疊焊（Friction Stitch Welding，FSW）及其單元成型過程（FHPP）研究。摩擦疊焊的焊接過程不受水深影響，而且在水中直接施焊，不需要大型水下干式艙，因而具有光明的深水應用前景。通過研究，設計建造了國內第一臺水下摩擦疊焊試驗裝置，首次在國內圍繞摩擦疊焊這種新型材料固相成型技術進行了系統深入的理論和實驗研究，為自主解決深海鋼結構裂紋修復、海底管道在線開孔以及浮式生產儲運卸裝系統無進塢維修等問題奠定了堅實基礎。
5. 深水海底管道鋪設自動焊接技術
2006-2011年主持完成的國家“十一五”863計劃海洋技術領域重大項目“深水海底管道鋪設技術”子課題“深水海管鋪設焊接工藝及設備國產化技術研究”，在渤海灣成功地進行了海試。海上鋪管與陸上鋪管最大的不同是，鋪管船及其輔助配套船只的每天運行成本高達80-100萬元，因此不僅焊接質量有嚴格規定，而且要求很高的焊接生產效率。該課題首次在國內自主研發了深水海底管道鋪設自動焊接設備，該設備采用高效率雙車雙炬窄間隙焊接，結構緊湊、輕巧，適合海上應用，特別是創造性地采用網絡和現場總線技術，極大地提高了系統的可靠性和柔性，為實現海底管道鋪設計算機集成焊接系統打下了堅實的技術基礎。在完成S型鋪管焊接設備研制和工藝開發的同時，首次在國內進行了J型鋪管焊接設備機電系統設計和仿真，并深入研究了J型鋪管焊接工藝的特殊性和可行作業工藝流程。
目前該項成果已拓展輻射至大口徑城市自來水管線的焊接與鋪設。
II. 獎勵與榮譽
1. 焦向東(1/15).海底管道維修干式高壓焊接, 中國石油和化學工業協會, 科技進步, 省部一等獎, 2009(焦向東,房曉明,周燦豐, 薛龍,陳家慶,章怡圣,蔣力培,高峰, 呂濤, 王中輝,張衛義,高輝,鄧雙城, 楊永勇,馬洪新)
2. 焦向東(1/10); 海底管道干式高壓焊接維修系統, 北京市人民政府, 科技進步, 省部二等獎, 2011(焦 向東, 房曉明,周燦豐, 薛龍, 陳家慶, 章怡圣, 蔣力培, 高峰, 呂濤, 王忠輝)
3. 焦向東(1/10). 海洋油氣管道維修水下干式高壓焊接技術, 中國機械工業聯合會、中國機械工程學會, 科技進步, 省部二等獎, 2009(焦向東,房曉明, 周燦豐, 薛龍, 陳家慶, 章怡圣, 蔣力培, 高峰,呂濤,王中 輝)
4. 焦向東(2/15).基于ROV的海底油氣管線水下檢測與焊接修復關鍵技術與應用, 中國商業聯合會, 科技 進步, 省部二等獎, 2021(高輝, 焦向東,狄冰, 賀海洋, 陳家慶, 李學成, 姬宜朋, 戴立波, 曾晉, 施炎武, 郭麗峰, 徐亞國, 周燦豐,張洪偉, 陳景皓)
5. 焦向東(2/10).核電廠檢修用水下焊接技術, 中國核能行業協會, 科技進步, 三等, 2010(沈秋平, 焦向東, 余燕, 周燦豐,陳煜, 顧國興, 高輝, 張俊寶, 朱加雷, 陳志清)
6. 焦向東（3/7）.無導軌全位置球罐焊接機器人，北京市人民政府，科技進步二等獎，2004（蔣力培，陳強，焦向東，薛龍，李明利）
III. 承擔科研項目
1. 國家自然科學基金委員會, 面上項目, 52175286, 高壓環境下TIG焊接制造典型鈦合金構件接頭成形機 理研究, 2022-01-01 至 2025-12-31, 57萬元, 在研
2. 國家自然科學基金面上項目：海洋油氣管道高強管線鋼超音頻脈沖TIG焊電弧行為及適用性，2017-2020；
3. 國家863計劃重大項目：基于摩擦疊焊的水下結構物修復系統關鍵技術研究, 2012--2017；
4. 國家自然科學基金面上項目：電源特性對高壓環境焊接電弧行為的影響規律與控制策略 ，2012--2014；
5. 國家自然科學基金面上項目：水下鋼結構修復用摩擦疊焊的連接機理和特性研究, 2007--2009；
6. 國家863計劃重大項目：深水海管鋪設焊接工藝及設備國產化技術研究，2006—2010；
7. 國防科工委重大項目：核電廠在役維修局部干法自動水下焊接關鍵技術研究，2006—2012。
IV. 代表性學術論文
1. 李叢偉,邵長磊,朱加雷,蔡志海,梅樂,焦向東.304不銹鋼局部干法水下激光填絲熔覆層微觀組織及性能[J].焊接學報,2021,42(08):67-74+101.
2. Wang K , Jiao X , Zhu J , et al. Research on the effect of weld groove on the quality and stability of laser-MAG hybrid welding in horizontal position[J]. Welding in the World, 2021(1).
3. 邵長磊,朱加雷,梅樂,王凱,李叢偉,苗春雨,朱昱穎.S32101雙相不銹鋼激光填絲焊接工藝及焊縫性能研究[J].應用激光,2021,41(05):943-947.
4. Wang K,Shao C,Jiao X,Zhu J, et al . Investigation on Microstructure and Properties of Duplex Stainless Steel Welds by Underwater Laser Welding with Different Shielding Gas[J]. Materials, 2021, 14(17):4774.
5. 焦向東, 唐建, 戴波,丁學鵬. 基于Hilbert-Huang變換的管道超聲檢測信號處理[J]. 上海交通大學學報, 2016,50(10):1647-1650.
6. 周燦豐,焦向東,高輝,郭麗峰.深水結構物維修摩擦疊焊設備研制[J].船海工程,2016,45(2):147-150.
7. 唐建,焦向東, 戴波,丁學鵬. 長距離輸送管道超聲內檢測數據的在線壓縮算法[J]. 上海交通大學學報, 2016,50(10):1640-1645.
8. 焦向東,周燦豐. 海洋石油工程自動焊技術的現狀與展望[J]. 焊接,2015,94(12):6-11.
9. 焦向東,周燦豐,高輝,姬宜朋,郭麗峰,劉正文. 管型結構物維修摩擦疊焊設備研制[J]. 焊接,2015,94(11):8-13.
10. 徐亞國,焦向東,周燦豐,高輝,狄冰. 摩擦螺柱焊水下焊接工藝的初步研究[J]. 熱加工工藝,2015,44(11):190-192.
11. 周燦豐,焦向東,何峰,李小崗,許維青,王百泉,李其修,蔣建敏. 盾構刀盤高壓焊接維修工藝研究[J]. 焊接技術,2015,44(9):36-39.
12. 顧艷紅,焦向東,周燦豐,高輝,車俊鐵. 阻礙鋼的攪拌摩擦焊研究進展的關鍵問題[J]. 焊接技術,2015,44(5):1-5.
13. 周燦豐,焦向東,高輝. 磨料水射流技術及其在水下結構物切割中的應用[J]. 焊接,2015,36(5):1-68.
14. 唐建,焦向東,戴波. 改進的二次1.5維譜估計在管道內檢測中的應用[J]. 上海交通大學學報,2015,49(3):406-410.
15. 谷孝滿,焦向東,黃松濤,張永明. 高氣壓環境下脈沖MIG焊熔滴過渡不穩定現象分析[J]. 焊接技術,2015,44(3):9-12.
16. 徐亞國,焦向東,周燦豐,高輝,狄冰. 焊接環境對摩擦螺柱焊成形質量的影響[J]. 焊接技術,2015,44(2):61-64.
17. 徐亞國,焦向東,周燦豐,高輝,狄冰. 旋轉速度對摩擦螺柱焊接頭力學性能的影響[J]. 電焊機,2015,45(2):23-26.
18. 陳智,焦向東,羅雨,韓素新. 基于SYSWELD的預熱溫度對焊接熱輸入影響的有限元模擬[J]. 熱加工工藝,2014,43(15):164-166.
19. 高輝,焦向東,周燦豐,李冠群. 基于Abaqus的水下摩擦螺柱焊焊接過程仿真[J]. 焊接學報,2014,35(12):50-54.
20. 朱加雷,焦向東,喬溪,賈存鋒. 激光增強GMAW焊接熔滴過渡控制試驗[J]. 焊接學報,2014,35(8):21-24+29.
21. 高輝,焦向東,周燦豐,李冠群. 網格重劃分技術在摩擦疊焊仿真中的應用[J]. 熱加工工藝,2013,42(11):161-163.
22. 高輝,焦向東,周燦豐,陳家慶. Q235鋼摩擦疊焊單元成形焊接接頭金相組織分析[J]. 焊接技術,2013,42(6):12-14.
23. 焦向東. 能源工程焊接機器人的智能化技術[J]. 電焊機,2013,43(5):52-57.
24. 焦向東,朱加雷. 海洋工程水下焊接自動化技術應用現狀及展望[J]. 金屬加工(熱加工),2013(2):24-26.
V. 發明專利和軟件著作權
1. 朱加雷,李叢偉,王凱,童佟,寇榮魁,苗春雨.微細管局部干法水下電弧焊接維修裝置,中華人民共和國發明專利, ZL202010289597.1, 授權公告日: 2021.10.29.
2. 馮聰,朱加雷,焦向東,蔡源超,李偉,王凱.一種激光電弧復合焊空間位置集成調節裝置,中華人民共和國發明專利, ZL201810184453.2, 授權公告日: 2019.12.20.
3. 王凱,朱加雷,焦向東,王紀兵,蔡源超.一種激光電弧復合焊快速調節裝置,中華人民共和國發明專利, ZL201610881413.4,授權公告日: 2019.01.04.
4. 朱加雷,羅雨,焦向東,王紀兵.立式微藻反應器清洗裝置,中華人民共和國發明專利, ZL201610237124.0,授權公告日: 2017.11.21.
5. 石庭深,朱加雷,焦向東,楊寶林,馮艷鵬,王紀兵,劉子豪,趙陽.一種多角度焊接夾具,中華人民共和國發明專利, ZL201510617571.4,授權公告日: 2017.07.04.
6. 朱加雷,馮艷鵬,焦向東,孟慶晨,石庭深,王紀兵,張乃公,毛文書,高鵬.焊接實驗夾具裝置,中華人民共和國發明專利, ZL201510614204.9,授權公告日: 2017.01.25.
7. 石庭深,朱加雷,焦向東,楊寶林,馮艷鵬,王紀兵,劉子豪,趙陽.一種激光焊激光器調節裝置,中華人民共和國發明專利, ZL201510614227.X.授權公告日: 2017.03.22.
8. 朱加雷,石庭深,焦向東,馮艷鵬,王紀兵,李衛強,馬正住.一種激光電弧復合焊焊槍調節裝置,中華人民共和國發明專利, ZL201510388722.3.授權公告日: 2017.04.05.
9. 馬正住,朱加雷,周燦豐,焦向東,李衛強,賈存鋒,石庭深,王紀兵,馮艷鵬.一種水下干式高壓環境下的GMAW熔滴過渡圖像拍攝系統,中華人民共和國發明專利, ZL201510250658.2,授權公告日: 2018.11.02.
10. 馬正住,朱加雷,周燦豐,焦向東,李衛強,石庭深,王紀兵,馮艷鵬,賈存峰,王磊.一種焊接過程多信號采集與焊接平臺運動控制系統.中華人民共和國發明專利, ZL201510209326.X,授權公告日: 2017.04.05.
11. 朱加雷,徐世龍,焦向東,李衛強,馬正住.一種基于激光跟蹤儀的電弧跟蹤測試系統及方法,中華人民共和國發明專利, ZL201510058586.1,授權公告日: 2016.08.17.
12. 朱加雷,馬正住,周燦豐,焦向東,李衛強,石庭深,王紀兵,馮艷鵬,賈存鋒.一種激光增強水下GMAW熔滴過渡控制方法,中華人民共和國發明專利, ZL201410828490.4,授權公告日: 2017.03.01.
13. 焦向東,周燦豐,朱加雷.局部干式自動焊接排水裝置,中華人民共和國發明專利, ZL200710079324.9，授權公告日: 2011.05.11,
14. 焦向東,俞建榮,房曉明,周燦豐,羅建,朱加雷,蒲雨龍.水下高壓焊接供電裝置，中華人民共和國發明專利, ZL200610112667.6,授權公告日: 2009,08,12,
15. 焦向東,房曉明,俞建榮,周燦豐,羅建,朱加雷,蒲雨龍,馬洪新,劉春厚.高壓旋流雙層氣體保護焊槍,中華人民共和國發明專利,ZL200610067476.2，授權公告日: 2009.06.17.
VI. 招生信息
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