激光多层熔覆自动化修复单晶涡轮叶片的关键技术研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    51175338
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    62.0万
  • 负责人：
    齐欢
  • 依托单位：
    上海交通大学
  • 学科分类：
    E0509.加工制造
  • 结题年份：
    2015
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2015-12-31

项目摘要

单晶涡轮叶片是现代涡轮发动机的关键部件，其修复技术具有巨大的技术经济价值。相比于传统的手工电弧焊的修复技术，激光熔覆修复技术，由于其更精确的能量输入和更好的可控性，因此更加适合于高性能材料、复杂形状零件的自动化修复。本研究以单晶叶片激光多层熔覆修复技术为核心，同时探索与其密切相关的三维测量与数字化修复技术。通过构建物理模型和数值计算的方法，揭示激光多层熔覆连续生长单晶超合金材料的物理规律；与实验相结合，建立最优熔覆工艺参数的匹配原则，为单晶叶片的修复工艺与实时反馈控制提供理论依据；利用条纹投影和相移法的高精度快速测量方法，为叶片的自动化修复提供可靠的三维形状测量数据与路径规划。通过本研究，将进一步确立和完善单晶超合金激光多层熔覆修复技术的基本理论和基本方法,为数字化、自动化、智能化修复技术的工业应用提供有效的科学依据与技术支持。

结项摘要

本研究采用数值模拟和试验相结合的方法，系统地研究了激光送粉熔覆镍基单晶合金过程中的物理传输现象以及熔池内晶体生长的机理和微观组织的分布，并分析工艺参数对柱状枝晶-等轴晶转变（CET）的影响。采用Fortran语言编写了三维瞬态数值模型运算程序，动态地模拟激光单道和多层同轴送粉熔覆镍基单晶合金过程中传输现象，例如激光粉流相互作用、温度场、熔池大小、液态金属流动、熔覆层与层之间的重熔等物流现象。与镍基合金晶体生长模拟进一步耦合，计算分析了激光熔池内从柱状晶到等轴晶转变以及微观组织分布的规律。通过模型的数值计算结果和试验结果对比，研究了激光单晶熔覆过程中的主要参数，如激光功率、扫描速度、送粉量、基材单晶方向、喷嘴倾角以及预冷却等，对熔覆层单晶结晶生长方向和微观组织形成的影响规律。通过优化工艺参数和设计工艺辅助手段，实现了激光多层熔覆过程中单晶组织连续生长，为激光修复单晶涡轮叶片受损叶尖提供了理论和技术支撑。

项目成果

期刊论文数量（15）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（5）
专利数量（0）
Micromachining of Metals and Thermal Barrier Coatings using a 532#xa0;nm Nanosecond Fiber Laser
使用 532 对金属和热障涂层进行微机械加工
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    Physics Procedia
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Huan Qi;Hongkun Lai
  • 通讯作者：
    Hongkun Lai
Effects of processing parameters on crystal growth and microstructure formation in laser powder deposition of single-crystal superalloy
工艺参数对单晶高温合金激光粉末沉积晶体生长和显微组织形成的影响
  • DOI：
    10.1016/j.jmatprotec.2014.08.025
  • 发表时间：
    2015-02-01
  • 期刊：
    JOURNAL OF MATERIALS PROCESSING TECHNOLOGY
  • 影响因子：
    6.3
  • 作者：
    Liu, Zhaoyang;Qi, Huan
  • 通讯作者：
    Qi, Huan
镍基单晶高温合金激光多道搭接熔覆过程晶体生长行为和微观组织分布的研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    电加工与模具
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    刘朝阳;齐欢
  • 通讯作者：
    齐欢
Effects of substrate crystallographic orientations on crystal growth and microstructure formation in laser powder deposition of nickel-based superalloy
基体晶体取向对镍基高温合金激光粉末沉积晶体生长和微观结构形成的影响
  • DOI：
    10.1016/j.actamat.2014.12.046
  • 发表时间：
    2015-04-01
  • 期刊：
    ACTA MATERIALIA
  • 影响因子：
    9.4
  • 作者：
    Liu, Zhaoyang;Qi, Huan
  • 通讯作者：
    Qi, Huan
激光熔覆单晶材料过程中的晶体生长的数值模拟
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    应用激光
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    刘朝阳;齐欢
  • 通讯作者：
    齐欢

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其他文献

二氧化碳基聚碳酸环己撑酯电子束光刻胶显影工艺优化
  • DOI：
    10.19894/j.issn.1000-0518.210149
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    应用化学
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    --
  • 作者：
    陆新宇;马彬泽;罗皓;齐欢;李强;伍广朋
  • 通讯作者：
    伍广朋
三峡工程两坝联合通航调度的混合模拟退火算法
  • DOI：
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  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
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    --
  • 作者：
    袁晓辉;齐欢;张晓盼
  • 通讯作者：
    张晓盼
Goos-Hanchen Lateral Displacements at the Interface between Isotropic and Gyroelectric Media
各向同性介质和陀螺电介质界面处的古斯汉欣横向位移
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
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  • 影响因子：
    1.5
  • 作者：
    王金保;黄辉;陈城;贺含峰;董圆圆;齐欢
  • 通讯作者：
    齐欢
济南北部地热水水化学特征及其形成机理
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
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  • 通讯作者：
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含时间窗联合作战计划问题的建模与求解
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
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    --
  • 作者：
    陈行军;齐欢;阳东升
  • 通讯作者：
    阳东升

其他文献

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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