焊接冶金，主要进行焊接冶金理论研究，先进钢铁材料的焊接性研究和高性能焊缝金属设计。

焊接性研究内容：基于在焊接热循环作用下，焊接热影响区发生奥氏体逆转变的基础理论，采用高温扫描电镜，结合逆转变奥氏体长大动力学计算，研究不同合金元素、不同轧制及热处理、不同焊接工艺条件下，奥氏体逆转变过程中的奥氏体形核、长大的规律，从而研究在焊接热循环作用下，元素、工艺等因素对焊接热影响区组织演变的影响，建立合金元素、轧制及热处理、焊接工艺－焊接热影响区组织演变－焊接热影响区性能的规律，从而为母材的合金设计及优化、轧制及热处理工艺优化、焊接工艺的选择提供理论基础和可靠的实验数据。

高性能焊缝金属设计：（1）基于夹杂物控制，研究形成双相焊缝金属，通过硬相（马氏体或贝氏体）达到高强和超高强，通过软相（针状铁素体）得到优良的低温韧性；通过成分及焊接工艺调整，达到理想的硬相与软相比例，实现高强高韧的匹配；（2）基于固态相变原理，研究通过添加合金元素，降低相变转变温度，利用相变应力改变和调整焊接过程中产生的应力分布，从而降低焊接拉压力，得到高疲劳强度的焊接接头及焊接结构；（3）基于析出相控制，通过纳米铜粒子在焊接热循环作用下的析出，得到与母相共格或半共格的纳米铜粒子，提高焊缝金属强度和韧性。