Am 1. Juli wurde die weltweit erste, von China selbst entwickelte In-situ-Neutronenbeugungsanlage für Unterwasserschweißen am Engineering-Material-Spektrometer der China Spallation Neutron Source in Betrieb genommen und erfolgreich der erste In-situ-Beobachtungsversuch des Unterwasserschweißprozesses durchgeführt. Dies markiert einen bedeutenden Durchbruch Chinas bei der Echtzeitbeobachtung der Mikrostruktur während des Unterwasserschweißens und der Aufdeckung der zentralen Schweißmechanismen. Es kann wissenschaftliche Unterstützung für die autonome Beherrschbarkeit der Unterwasserschweißtechnologie großer Unterwasserstrukturen und die Verbesserung der Schweißqualität bieten.

Unterwasserschweißen ist eine der zentralen Schlüsseltechnologien für die In-situ-Fertigung und -Wartung großer Unterwasserstrukturen wie Kernkraftwerke, Offshore-Windkraftanlagen, Schiffe und Öl- sowie Gaspipelines und stellt das wichtigste Mittel für Notfall- und dauerhafte Reparaturen von Unterwasserstrukturen dar.

Bisher war das Unterwasserschweißen hauptsächlich auf die Methode der „Probenentnahme nach dem Schweißen“ angewiesen, bei der nach dem Schweißen unter Wasser Proben entnommen und zur Analyse ins Labor zurückgebracht werden. Das Team schlug innovativ die Entwicklung einer In-situ-Neutronenbeugungsanlage für Unterwasserschweißen vor. Diese Anlage zielt darauf ab, in einer Laborumgebung eine „Super-Unterwasserlupe“ mit starker Durchdringungsfähigkeit zu schaffen, indem sie die reale Meeresumgebung simuliert und den Unterwasserschweißprozess in situ beobachtet. In-situ-Beobachtung bedeutet, dass die dynamischen Veränderungen der Materialmikrostruktur während des Schweißprozesses in Echtzeit überwacht werden können. Darauf aufbauend wird ein geschlossenes System etabliert, das von den Anforderungen an die Schweißnahtleistung rückwärts auf die Prozessparameter schließt.

Nach mehr als drei Jahren intensiver Forschung gelang es dem Team nacheinander, zentrale technische Herausforderungen wie das Unterwasserschweißen unter extremen Bedingungen und die koordinierte Kopplung der In-situ-Schweißvorrichtung mit großen Spektrometern zu bewältigen und die weltweit erste In-situ-Forschungsanlage für Unterwasserschweißen zu bauen.