钛/钢异种金属超声辅助双光束激光熔焊-熔钎焊双界面调控及成形机制研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51905006
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    25.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0508.成形制造
  • 结题年份:
    2022
  • 批准年份:
    2019
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2020-01-01 至2022-12-31

项目摘要

There are some problems in existing welding methods of Ti/Fe dissimilar metals, such as the Ti-Fe brittle compound formation, large residual stress, low welding efficiency, and narrow range of welding parameters. To improve the welding quality and efficiency of Ti/Fe dissimilar metals, a new welding method named as ultrasonic vibration assisted dual beam laser welding- penetration brazing is proposed in this work. A hybrid joint comprising two metallurgical bonding zones based on two different kinds of joining mechanisms was obtained by once welding. The Ti and V alloys are joined by fusion zone, while laser penetration brazing is responsible for joining V and Fe alloys. V interlayer with high melting point did not melt completely, acting as a diffusion barrier between the Ti and Fe. The microstructure morphologies and macro/micro segregation of Ti/Fe joints are influenced by ultrasonic vibration, improving the mechanical properties of the joint. The mechanisms of the effect of ultrasonic vibration on thermal and mass transfer behavior, metastable phase precipitation at the V/Fe interface, and macro/micro segregation at the Ti/V interface are systematically studied by the combined method of experimental and theoretical analysis. The physical model of the wetting and reaction at the V/Fe interface via ultrasonic assisted was established, and the correlation among ultrasonic assisted double beam welding parameters, macro/micro structure and mechanical properties of the joint are revealed. Then, the high quality joints of Ti/Fe can be achieved under the wide range of welding parameters. Research results are provided a new method of welding Ti/Fe dissimilar metals and have important theoretical significance and practical value in promoting the application of lightweight structure.
针对现有钛/钢异种金属焊接方法存在易产生脆性金属间化合物、残余应力大、焊接效率低、工艺窗口窄等问题,本项目提出超声辅助双光束激光熔焊-熔钎焊接方法,即通过双光束一次焊接获得Ti/V熔化焊与V/Fe熔钎焊两个连接界面,未熔V可以有效阻碍熔池中Ti和Fe混合抑制Ti-Fe脆性化合物形成,超声振动改善熔钎焊界面组织形态及熔化焊界面宏/微观偏析。通过系统研究超声对熔钎焊界面热质传输行为、熔钎焊界面亚稳相析出行为和熔化焊界面宏/微观偏析的影响机制,建立超声作用下熔钎焊界面润湿反应模型,揭示超声辅助双光束焊接参数、接头宏/微观组织结构、接头力学性能之间内在关联,拓宽工艺窗口,实现钛/钢高质高效连接。研究成果为异种难焊材料连接提供新的思路和方法,对促进轻量化结构应用具有重要理论意义及实用价值。

结项摘要

针对现有钛/钢异种金属焊接方法存在易产生脆性金属间化合物、残余应力大、焊接效率低、工艺窗口窄等问题,本项目提出超声辅助双光束激光熔焊-熔钎焊接方法,即通过双光束一次焊接获得Ti/V熔化焊与V/Fe熔钎焊两个连接界面,未熔V可以有效阻碍熔池中Ti和Fe混合抑制Ti-Fe脆性化合物形成,超声振动改善熔钎焊界面组织形态及熔化焊界面宏/微观偏析。通过系统研究超声对熔钎焊界面热质传输行为、熔钎焊界面亚稳相析出行为和熔化焊界面宏/微观偏析的影响机制,建立超声作用下熔钎焊界面润湿反应模型,揭示超声辅助双光束焊接参数、接头宏/微观组织结构、接头力学性能之间内在关联,拓宽工艺窗口,实现钛/钢高质高效连接。研究成果为异种难焊材料连接提供新的思路和方法,对促进轻量化结构应用具有重要理论意义及实用价值。

项目成果

期刊论文数量(8)
专著数量(0)
科研奖励数量(2)
会议论文数量(1)
专利数量(2)
热输入对Ti6Al4V/Inconel 718激光诱导钎焊接头组织和力学性能的影响
  • DOI:
    10.3788/cjl202047.0502002
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    中国激光
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    李伦坤;高晓龙;刘晶;王小强
  • 通讯作者:
    王小强
Ni网中间层对W/Fe异种金属激光焊接组织及力学性能研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    宝鸡文理学院学报(自然科学版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    李思阳;高晓龙;刘晶;郭旭侠
  • 通讯作者:
    郭旭侠
钛合金焊接接头残余应力超声波检测技术研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    焊管
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    丁稳稳;刘继雄;刘晶;张永强
  • 通讯作者:
    张永强
A novel laser welding method for the reliable joining of NiTi/301SS
一种可靠连接 NiTi/301SS 的新型激光焊接方法
  • DOI:
    10.1016/j.matlet.2020.127573
  • 发表时间:
    2020-06-01
  • 期刊:
    MATERIALS LETTERS
  • 影响因子:
    3
  • 作者:
    Gao, Xiao-Long;Wang, Xiao-Qiang;Li, Lun-kun
  • 通讯作者:
    Li, Lun-kun
Microstructure and mechanical properties of laser welding of Ti6Al4V to Inconel 718 using Nb/Cu interlayer
Nb/Cu中间层Ti6Al4V与Inconel 718激光焊接的显微组织和力学性能
  • DOI:
    10.1016/j.jmatprotec.2019.116467
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    Journal of Materials Processing Technology
  • 影响因子:
    6.3
  • 作者:
    Jing Liu;Huan Liu;Xiaolong Gao;Haokui Yu
  • 通讯作者:
    Haokui Yu

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其他文献

The Translation Invariant Wavelet-based Contourlet Transform for Image Denoising
基于平移不变小波的轮廓波变换图像去噪
  • DOI:
    10.4304/jmm.7.3.254-261
  • 发表时间:
    2012-01
  • 期刊:
    Journal of Multimedia
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    刘刚;刘晶;王泉
  • 通讯作者:
    王泉
数值半径的乘法性质
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    内蒙古大学学报(自然科学版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    刘晶;吴德玉;阿拉坦仓
  • 通讯作者:
    阿拉坦仓
低温重复率Yb:YAG固体激光放大器
  • DOI:
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  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    红外与激光工程
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    李磊;王建磊;程小劲;刘晶;施翔春;陈卫标
  • 通讯作者:
    陈卫标
社会网络的空间化:以深圳传媒产业为例的社会地理网络研究
  • DOI:
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  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
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  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    李蕾蕾;苏玉石;刘晶
  • 通讯作者:
    刘晶
基于DEEDA-CWLS-SVM的弓网电接触系统模型预测研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    测控技术
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    陈忠华;唐博;刘晶
  • 通讯作者:
    刘晶

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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