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金属所三套大型科研装备研制项目通过验收

2011.12.06

　　11月30日至12月1日，中国科学院计划财务局组织专家对金属研究所承担的中国科学院科研装备研制项目“适于高活性和高纯度材料的高温度梯度高速定向凝固系统”、“高精确度数字成像精密管棒材无损探伤检测系统”以及“特殊场作用下TLP装置”进行了现场验收。专家组听取了项目负责人的研制工作报告、财务报告、使用报告和测试组的测试报告，现场审核了装备的运行情况，一致认为各项目完成了规定的各项任务，实现了研制目标，同意通过验收;并对今后的发展提出了许多建设性意见。

　　“适于高活性和高纯度材料的高温度梯度高速定向凝固系统”项目主要面向先进航空材料的研发技术领域，重点解决高活性和高纯度材料在定向凝固过程中存在的易污染、成分精确控制难及氧含量超标等技术难题。本项目通过自主创新，实现了该类材料的高纯度、高精度和高均匀性定向试棒的高效制备，且在TiAl合金定向生长方向取得了一系列研究进展。本系统建立后，将有力推动定向生长TiAl合金的实用化，成为新一代轻质高强的备选航空材料，也将为TiNb和NbSi等新型合金的定向生长提供技术支持。

　　“高精确度数字成像精密管棒材无损探伤检测系统”项目主要针对先进装备和核能工程中精密管材及棒材高灵敏度、高可靠性的检测需求，研制成功了一套集成超声检测缺陷、超声测量尺寸和涡流探伤的多功能无损探伤检测系统。该系统对小口径薄壁管材缺陷的检测能力达到了0.03毫米，尺寸测量精度达到了2微米，并实现了缺陷及尺寸测量值的扫查成像显示。验收专家组认为，该系统不但能实现缺陷检测功能，还能为改进材料加工工艺提供依据，打破了常规无损检测系统的功能局限。同时，也提出了许多建议，希望能够进一步推进产业化发展。

　　瞬间液相连接(Transient Liquid Phase Bonding,TLP bonding)是解决单晶高温合金连接问题的关键技术。利用TLP技术连接后的单晶构件仍为单晶结构，可以充分发挥单晶材料的优异特性。目前制约单晶高温合金TLP技术实际应用的主要问题是连接区界面形态难以控制和连接时间过长。“特殊场作用下TLP装置”采用“整体加热+局部加热”的加热方式，并引入电场和压力环境，实现了在可控温度场、电场、压力环境综合作用下的TLP连接过程，可以控制凝固界面形态与扩散过程。与传统方法相比，使用该设备可以使连接时间缩短20%以上，接头拉伸强度提高到基体拉伸强度的90%以上，并降低制造成本，对于解决单晶高温合金的连接问题具有重要意义，同时，利用该设备可以制造一些特殊实验环境，进而深入研究TLP过程的连接机理，这对于深入认识单晶高温合金TLP过程的本质特征具有重要意义。