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青年教师风采系列⑨——殷庆安

(发布日期:2026-01-13 点击数:7)

个人简介

殷庆安,工学博士,副研究员,硕士生导师,福建省高层次人才。长期从事高效洁净精密加工理论与技术领域的研究,研究内容涉及高速/超高速切削、微量润滑加工、难加工材料切削加工性改善等加工工艺及切削机理研究。在Journal of Alloys and Compound、Journal of Materials Research and Technology等国内外高水平期刊上发表论文19篇,其中ESI高被引论文2篇,总被引500余次,已获授权专利10余项,其中授权中国、美国等国内外发明专利5项。主持国家自然科学基金青年科学基金(C类)、福建省中青年教师教育科研项目等项目4项。担任The International Journal of Advanced Manufacturing Technology、Materials等期刊审稿人。

个人主页:https://jxxy.fzu.edu.cn/info/1367/10824.htm

亮点工作

镍基高温合金的高强度和低导热造成其切削加工性和表面完整性较差,作为航空发动机关键部件的核心材料,改善其表面完整性是航空装备发展的重大需求。面向难加工材料镍基高温合金的切削加工性,针对纳米流体微量润滑技术、活性导热介质涂覆表面改性、Rehbinder效应机理探究、切削热传导建模等方面展开了一系列工作。

基于第一性原理和材料塑性变形理论,计算了活性导热介质在工件表面的化学吸附能,揭示了活性导热介质在切削过程中剪切区微裂纹的产生、位错堆积和塑性变形的吸附机理,通过正交切削实验测量了活性导热介质对 镍基高温合金 切削过程中的切削力和切屑厚度,观测了剪切变形区微观组织的位错堆积和切屑表面形貌,分析了表面活性导热介质的Rehbinder效应对镍基高温合金切削性能改善效果,得到了最优的活性导热介质。

根据切削热的产生与耗散、界面热传导理论与热量守恒,分析了切削过程中活性导热介质的强化热耗散机理,建立了活性导热介质涂覆工件待加工表面切削的切屑温度模型,模拟了工件内部温度场随切削过程的动态瞬时变化,通过涂覆不同导热系数的活性导热介质进行正交直角切削实验,在线实时测量了切削力和切削温度,验证了理论模型与分析的正确性,实现了工件待加工表面涂覆活性导热介质切削的切屑和工件温度精准预测。

建立了热-机械载荷与表面粗糙度、显微硬度和残余应力的映射关系模型,研究了活性导热介质涂覆工件待表面加工时的热-机械载荷对镍基高温合金加工表面完整性(包括表面粗糙度、显微硬度和残余应力)的影响,揭示了活性导热介质的导热系数对加工表面显微硬度和残余应力的影响机理,通过活性导热介质涂覆工件待表面切削实验,分析了活性导热介质导热系数对镍基高温合金加工表面完整性的影响规律。

揭示了微量润滑铣削铣刀/工件楔形空间气流场的演变规律,探索了铣刀参数对气流场及最佳喷嘴位置的影响规律,研究了纳米流体微量润滑在铣刀/工件界面的摩擦学特性,分析了不同润滑方式(包括干式、浇注式、微量润滑、纳米流体微量润滑)在端面铣削时的润滑性能,探究了不同植物油的物理化学特性(包括组成成分、分子式结构和粘度)对微量润滑端面铣削铣刀/工件界面润滑性能的影响规律,揭示了不同纳米粒子的分子结构、形状和其纳米流体的粘度对微量润滑端面铣削铣刀/工件界面润滑性能的影响规律。

代表性成果

1. Yin Qingan, Li ChangHe*, et al. Effects of physicochemical properties of different base oils on friction coefficient and surface roughness in MQL milling AISI 1045. International Journal of Precision Engineering and Manufacturing-Green Technology, 2021, 8(6): 1629-1647. ESI高被引论文

2. Duan Zhenjing, Yin Qingan, et al. Milling force and surface morphology of 45 steel under different Al2O3 nanofluid concentrations. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2020, 107(3): 1277-1296. 共同第一作者 ESI高被引论文

3. Yin Qingan, Liu Zhanqiang*, et al. Improving thermal conductivity of Inconel 718 through thermoelectric coupling to reduce cutting temperature. Journal of Materials Research and Technology, 2022, 20:

4. Yin Qingan, Liu Zhanqiang*, et al. Machinability improvement of Inconel 718 through mechanochemical and heat transfer effects of coated surface-active thermal conductive mediums. Journal of Alloys and Compounds.

5. Yin Qingan, Liu Zhanqiang *, et al. Prediction of temperature field in machined workpiece surface during the cutting of Inconel 718 coated with surface-active media. Advances in Manufacturing, 2023, 11, 378-389.