交叠增韧仿生复合材料的研究进展

仿生设计方法为制备结构与功能一体化材料提供了重要的思路和途径,已成为各国研究的重点,贝壳的分层结构和高强韧性能仿生制造是其中较为典型的一类,据此可开发出具有优异的防护性能和抗裂纹扩展能力的层状复合材料。对层状复合材料制备工艺、界面扩散及结合强度、增韧机制、弹道防护性能的研究现状进行了简要综述,评价和总结了目前存在的问题,并对仿生制造的应用前景进行了展望,指出应加强层状复合材料变形的理论研究,进一步拓展层状复合材料的应用领域。

Ti/Al/Ti_(46)Zr_(26)Cu_(17)Ni_(11)非晶层状复合材料界面相组成

利用DSC对真空甩带法制得的Ti_(46)Zr_(26)Cu_(17)Ni_(11)非晶薄带进行热分析,据此选择在693 K(<T_g),753 K(T_g^T_(x1)),813 K(>T_(x1))下对非晶合金进行不同时间真空热处理,分析非晶晶化行为,并以Ti_(46)Zr_(26)Cu_(17)Ni_(11)非晶合金、TA2和纯Al为原材料,利用Gleeble-3500热模拟试验机在873 K/10 MPa/8 h下制备层状复合材料,采用SEM、TEM、显微硬度计并结合热力学和元素扩散理论对界面层相组成、析出次序和性能进行研究。结果表明:Ti_(46)Zr_(26)Cu_(17)Ni_(11)非晶玻璃转变温度T_g=720 K,初始晶化温度T_(x1)=788 K;非晶晶化首先生成亚稳相I相,随后进一步析出三元或四元Laves相和Ti Ni相;热压后,纯Al和非晶晶化层间界面由薄层Al_3Ni和晶粒细小结构均匀的Al3(Ti0.6Zr0.4)层组成,界面平直无缺陷,总厚度与纯Ti、纯Al间界面层厚度比约为6.5∶1;Al_3(Ti_(0.6)Zr_(0.4))和Al_3Ti硬度相近,分别为(564.20±10.46)HV和(579.83±15.26)HV,但Al_3(Ti_(0.6)Zr_(0.4))层塑性更好。

超塑成形技术在轨道交通领域的应用

本文从超塑成形原理出发,介绍了超塑成形的过程以及超塑成形的优势;简述了国内外快速超塑成形材料制备方法、超塑成形设备和超塑成形技术在轨道交通领域的研究应用现状;提出了超塑成形民用化,尤其是在轨道交通领域推广应用尚需解决的问题.

5A06铝合金薄壁球形封头高温气胀成形工艺研究

以5A06铝合金薄壁球形封头为研制对象,针对钣金工艺加工瓶颈和一步气胀成形减薄过大问题,开展预先热拉深-高温气胀成形工艺研究。利用有限元进行数值模拟分析,研究了预成形、气压加载速率对壁厚分布均匀性的影响,确定预成形和终成形优化方案,设计预成形和终成形模具,采用预拉深-高温气胀成形工艺试制5A06铝合金薄壁球形封头。结果表明,增加预成形后,球形封头最大减薄率从48.7%减小到24%,气压加载速度过大或过小对成形均有不利影响。在460～480℃温度下进行试验,加载氩气至1MPa,保压5min,成功制备出了5A06铝合金薄壁球形封头,封头表面质量好,成形精度高,型面与样板间隙小于0.2mm,封头壁厚在1.16～1.52mm之间,符合壁厚不低于1.1mm的要求。

城市轨道交通车辆铝合金车头成型工艺研究

以城市轨道交通车辆铝合金车头为研究对象,简述了城市轨道交通车辆采用铝合金车头的优势,介绍了钣金成型和超塑成形制造铝合金车头的加工工艺,分析了钣金成型和超塑成型在制造铝合金车头过程中的优缺点以及工艺难点,并给出了具体的解决方案。