高通量开发锆铜/镍基高温合金瞬时液相扩散焊中间层及接头形成机理

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51905348
  • 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

Transient liquid phase diffusion bonding (TLP) is the core technology of fabricating the inner wall of copper alloy and the outer wall of superalloy in the combustor of high-thrust rocket engines, selection of the proper interlayer material is the key to achieve high quality TLP bonded joint. To solve the problem of low efficiency and over-reliance on experience in traditional design of interlayer materials, this project proposes a new method based on high-throughput preparation and characterization experiments to develop TLP diffusion bonding interlayer. Firstly, the amorphous foil interlayer with a certain composition range is prepared at one time, and then the interlayers with multiple composition ratios are used for TLP bonding, and a variety of material analysis methods are used to comprehensively characterize the bonding quality. Interlayer melting and joint solidification behavior, interlayer element diffusion and interface reaction mechanism, influence of composition ratio of interlayer on microstructure and performance of the joint will be emphatically studied, so as to establish the corresponding relationship between the interlayer composition, joint microstructure and joint properties, then reveal the formation mechanism of TLP bonded joint of zirconium copper alloy and Ni-based superalloy, finally determine the optimal composition ratio of the interlayer material. The outcomes can lay a theoretical foundation for the manufacture of high-thrust rocket engine combustor, and can also be extended to develop TLP bonding interlayer for other similar and dissimilar materials, which has important technical significance and broad application prospects.
瞬时液相扩散焊(TLP)是大推力火箭发动机燃烧室铜合金内壁与高温合金外壁焊接制造的核心技术,而合理选择中间层材料是实现高质量TLP焊接的关键。针对传统方法设计中间层材料效率低且过度依赖经验的问题,本项目提出了一种基于高通量制备与表征实验开发TLP扩散焊中间层的方法。首先一次性制备具有一定成分范围的非晶箔带中间层,然后同时采用多个成分配比的中间层进行TLP焊接,并采用多种材料分析手段对焊接质量进行综合表征。重点研究中间层熔化与接头凝固行为、中间层元素扩散与界面反应机理、中间层成分配比对接头组织和性能的影响规律,最终建立中间层成分-焊缝组织-接头性能之间的对应关系,揭示锆铜合金与高温合金TLP焊接接头形成机理,并确定优化的中间层合金配方。研究成果可为大推力火箭发动机燃烧室制造奠定理论基础,还可推广于其他同种和异种材料TLP焊接中间层的开发,具有重要的技术意义和广阔的应用前景。

结项摘要

本项目以锆铜合金与高温合金为对象,首先进行了铜合金与镍基高温合金的直接固相扩散焊接试验,分析了固相焊接接头的显微组织和力学性能,获得了形成优良性能接头的焊接工艺参数和热处理工艺参数,并对接头的元素扩散行为与界面反应进行了分析,阐明了两种材料扩散焊接的接头形成机理。采用BNi-2中间层对铜合金和镍基高温合金进行了瞬时液相扩散焊,分析了瞬时液相扩散焊接头的显微组织和力学性能,获得了形成优良接头的焊接工艺参数,并对中间层熔化与接头凝固机理、中间层元素扩散行为与界面反应进行了分析,阐明了瞬时液相扩散焊接的接头形成机理。采用焊接难度更大的高镁含量铝合金与不锈钢作为研究对象,进一步深入研究了中间层成分对接头组织和性能的影响,获得了能够实现两种材料高性能连接的中间层合金配方,并对中间层熔化与接头凝固机理、中间层元素扩散行为与界面反应进行了分析,阐明了瞬时液相扩散焊接的接头形成机理。本项目的研究成果,对于我国未来大推力氢氧火箭发动机的研制以及载人登月和深空探测等重大航天工程的顺利实施具有重要的意义。

项目成果

期刊论文数量(4)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
焊缝高熵化研究现状与展望
  • DOI:
    10.12073/j.hjxb.20211013001
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    焊接学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张成聪;余丽玲;王玉华;常保华;Amir Shirzadi;吴开明
  • 通讯作者:
    吴开明

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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

        graph TD
          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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