答辯博士：沈春健

指導教師：朱  荻  教授

論文題目：高強度銅-鎳組合結構電鑄制造基礎研究

答辯委員會：

主席：李小甯  教授       南京理工大學

委員：倪中華  教授       東南大學

             雲乃彰  教授       ag真人百家家乐平台             

             朱永偉  教授       ag真人百家家乐平台

             徐正揚  教授       ag真人百家家乐平台

             朱  荻  教授       ag真人百家家乐平台

             朱增偉  教授       ag真人百家家乐平台

秘書：陸俊華  副教授     ag真人百家家乐平台

時間：2019年12月07日14:00

地點：南航明故宮校區4号樓4202會議室

學位論文簡介：

銅-鎳組合結構中銅層具有良好的塑性與導熱性，鎳層具有較高的強度，因此組合結構具有優越的綜合力學性能，被廣泛應用于液體火箭發動機推力室身部結構，高超聲速風洞噴管結構以及精密組合注塑模具等一些在高溫高壓環境中工作的零件，這對銅-鎳組合結構的性能提出了很高的要求。電鑄制造技術是銅-鎳組合結構的可靠制造技術，尤其是針對複雜銅-鎳組合結構，但電鑄制造技術在銅-鎳組合結構制造中仍然存在着一些關鍵問題亟待解決，如電鑄銅層綜合力學性能低、電鑄層與基體之間的結合強度低等，限制了電鑄技術在銅-鎳組合結構制備領域的進一步應用。本文針對上述提到的關鍵問題，以電鑄制造液體火箭發動機推力室身部這種典型的銅-鎳組合結構為應用，開展一系列以試驗為主的科學研究。

論文主要完成的工作及取得的成果如下：

（1）本文采用了超低濃度硫酸銅和高濃度硫酸的無添加劑溶液制備高強度高延性電鑄銅。

（2）本文針對複雜銅-鎳組合結構中低厚度高性能銅層電鑄制備的應用，提出了基于高酸極低銅溶液的小間隙仿形射流電鑄技術。

（3）本文針對液體火箭推力室以電鑄銅層作為銅合金基體與電鑄鎳外壁過渡層的結構特點，提出了基于銅合金和電鑄銅基體的電化學溶解-原位沉積的電鑄制造技術，實現了電鑄層和基體之間的高強度連接。

（4）本文針對典型的銅-鎳組合結構——液體火箭發動機推力室身部電鑄制造的應用，設計了完整的推力室電鑄制造工藝流程，完成了液體火箭發動機推力室身部壓強測試件與縮比模拟件的制造，并進行了性能測試。

主要創新點如下：

（1）本文提出基體電化學溶解-原位沉積的電鑄制造技術促進電鑄層與基體之間形成金屬鍵，提高了電鑄層與基體的連接強度，實現了高強度銅-鎳組合結構的制造。

（2）本文針對複雜形狀的低厚度高性能銅層的電鑄制造，提出小間隙仿形射流電鑄技術，提高電鑄電場與流場的均勻性，制備獲得力學性能優越的大尺寸塊狀微納米超細晶電鑄銅。

（3）本文采用可溶性塑料作為填充材料，實現液體火箭發動機推力室冷卻通道的綠色高效構造。

（4）本文設計整套液體火箭發動機推力室的高效電鑄制造工藝，以锆銅基體制造獲得了高強度推力室縮比模拟件，并首次以銀锆銅為基體制造出高強度推力室縮比模拟件。