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基于过程优化的电弧增材海工双相不锈钢相比例调控

申报人:沈忱 申报日期:2023-09-11

基本情况

第二十八期“上海交通大学大学生创新实践计划”
基于过程优化的电弧增材海工双相不锈钢相比例调控
创新训练项目
工学
材料类
创新类
材料科学与工程学院
沈忱
指导教师
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(1)上海市科学技术委员会“启明星计划”项目,主持,在研,2023.4.1-2026.3.31,异种双丝等离子弧增材原位制备TiAl-4822合金成分均匀化与组织调控机理, 40万;
(2)上海交通大学“深蓝计划”基金项目,主持,在研,2021.11.1-2023.10.31,船用镍铝青铜构件熔丝电弧增材制造组织各向异性与残余应力调控,50万;
(3)中国航天标准化研究所横向项目,主持,在研,2022.11.4-2023.10.31,典型金属材料微观检测及机理分析,35万;
(4)国家自然科学基金青年项目,主持,结题,2020.1.1-2022.12.31,电弧增材原位制备Fe3Al合金的组织等轴化及强韧化机理,26万;
(5)上海市科学技术委员会“扬帆计划”项目,主持,结题,2019.5.1-2022.4.30,铁铝金属间化合物的原位熔丝电弧增材制造:组织调控与各向异性消除机理,20万;
(6)上海市科学技术委员会“科技创新行动计划”项目,参与,结题,2019.9.1-2022.8.30,航空发动机TiAl涡轮叶片低成本高效率电弧增材制造关键技术研究,1200万
项目指导教师自2012年开始长期从事电弧增材制造技术的相关研究,对该技术的历史与发展有清晰的认知,在项目指导教师的研究室具备项目开展所需所有硬件条件,包括高端焊机、高精度工业机器人、在线多物理场监控系统,同时将提供基于现有电弧增材相关项目课题的经费支持,确保参与的学生保质保量完成本项目。
双向不锈钢(DSS)一直以来都是是海洋工程装备部件的重要材料,近年来更被认为是下一代船用中大型螺旋桨的核心材料,其相比现在使用的镍铝青铜合金在强度、耐腐蚀性,以及成本上均有很大优势。然而由于其材料性能受相比例影响较大,对于中大型部件来说,传统铸造方法已不能满足其全位置相比例一致的要求,所以近一两年关于使用电弧增材制造(directed energy deposition-arc, DED-arc)来制作DSS中大型部件的研究成为重要课题。DED-arc作为基于焊接发展而来的增材制造技术,其包括过程热输入在内的参数精确调控,对于目标增材部件的控形与控性均有重要影响。所以,本课题拟开展基于DED-arc过程优化的增材DSS相比例调控研究,将使用2205、2209两种牌号的DSS丝材,以及在DED-arc系统上的硬件与过程优化等方法,完成DED-arc成形DSS部件的相比例有效可控调节。

选题成员

0

指导教师

序号 教师姓名 电子邮箱 所属学院
1 沈忱 登录状态下查看 材料科学与工程学院 第一指导教师

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结束