水下焊接是核电、海上风电、船舶、油气管线等大型水下结构物水下原位制造和运维的关键核心技术之一，是实现水下结构物应急以及永久修复的主要手段。

过去，水下焊接主要依赖“焊后取样”方式，即在水下完成焊接后截取样本返回实验室检测。团队创新性提出研发水下焊接原位中子衍射研究装置。该装置旨在实验室环境中构建一个具备强穿透能力的“超级水下放大镜”，通过模拟真实的海洋水下环境，对水下焊接过程进行原位观测。原位观测，即在焊接过程中可实时监测材料微观结构的动态变化。并在此之上，建立起从焊缝性能需求倒推工艺参数的闭环体系。

经过3年多的攻关，团队先后攻克极端工况水下焊接制造、原位焊接装置与大型谱仪协同联动等核心技术难题，构建起国际首套水下焊接原位研究装置。