高锰钢球磨机衬板的生产技术

采用金属型板和镁橄榄石碱性涂料造型工艺和先预脱氧再加锰铁 ,后终脱氧熔炼工艺 ,以及常规和直接水韧处理的高锰钢球磨机衬板的生产工艺 ,有效地提高产品的尺寸精度、表面品质、铸件内在品质 。

大功率等离子喷涂枪的设计

针对等离子喷涂大功率化的要求,设计了大功率等离子喷涂枪。利用二次喷嘴,功率可达100kW以上,喷嘴管型采用拉筏儿管,使等离子焰流速度达到超音速,出口的焰流为匀直流,利用双水内冷,分别调节钨极与喷嘴的冷却水流量,从而控制等离子流的热焓,有效提高了能源利用率,延长了喷枪的使用寿命。

新形势下高校研究生管理的多维度思考

高等学校作为培养高层次研究生人才的基地,将为我国实施科教兴国、可持续发展战略和人才强国战略作出重要的贡献。因此,加强高校研究生教育管理对于推动经济和社会全面发展具有重大的现实意义。从研究生教育管理存在的问题入手,针对如何在新形势下加强高校研究生教育管理提出合理对策和建议。

厚铝合金板搅拌摩擦焊塑性金属不同深度的水平流动状况

通过在 10mm厚LF2铝合金板的不同位置嵌入示踪Fe粉, 进行搅拌摩擦焊对接实验, 焊后截取不同深度的水平面试样, 采用扫描电镜对试样进行能谱分析, 通过观察Fe粉在焊缝金属中的水平分布, 确定了 10mm厚LF2搅拌摩擦焊焊缝金属的二维水平流动状况。结果表明, 塑性金属流动关于焊缝中心并不对称。焊缝下部金属受搅拌针作用, 前进侧大部分金属与焊接方向相反向后流动, 小部分金属向前流动, 但都未进入返回侧; 返回侧金属都向后流动, 且有部分金属进入前进侧。焊缝上部金属主要受轴肩作用, 前进侧大部分金属向前流动但未进入返回侧, 小部分金属向后流动; 返回侧金属沿旋转方向流入前进侧。

搅拌摩擦焊机控制器的研制

搅拌摩擦焊机控制器的研制是研究FSW技术的关键之一.针对不同材料、不同规格工件时,必须使用不同的规范进行焊接,并且能在一定范围内调节摩擦功率,这也是该焊机所必须具备的性能.论述了以电流限值作为力矩自适应调节的方法,以变频调速技术为基础的主轴转速调节手段,从而保证了摩擦头在较大转速范围内改变且运行稳定,满足了不同板厚时的热量需求.同时利用MCGS软件实现了对焊接参数的控制、读取和显示.实际运行表明,该焊机控制器完全满足了设计要求.

搅拌摩擦加工制备铝基复合材料的组织和力学性能

采用搅拌摩擦加工方法制备铝基SiC复合材料,研究SiC颗粒在复合材料中的分布均匀性问题,并对复合材料的力学性能及断口形貌进行分析.结果表明:1、2、3道次加工后SiC颗粒在复合材料中出现漩涡状和带状团聚现象;经4道次搅拌摩擦加工后复合层中SiC颗粒均匀弥散分布在基体金属中,复合层组织发生明显细化;添加SiC颗粒4道次加工后复合材料显微硬度提高,抗拉强度降低.搅拌摩擦区的显微硬度平均值为68HV,为基体金属显微硬度(45HV)的1.5倍;抗拉强度降低为176MPa,为基体金属的81%;复合材料拉伸试样总体表现为韧性断裂,断裂机制包含韧性断裂以及SiC颗粒与基体结合界面的撕裂.

转速对7055铝合金搅拌摩擦焊接头断裂特征的影响

采用搅拌摩擦焊对5 mm厚7055铝合金进行对接试验,通过拉伸试验研究不同转速接头断裂位置及其横截面的显微组织,断口形貌特征.结果表明,随着转速的提高,薄弱区发生了转移:当转速为700~800 r/min时,接头在热影响区发生45°剪切断裂;当转速提高至900~1 100 r/min时,接头在焊核区发生"S"形断裂;进一步提高转速至1 200~1 400 r/min时,接头沿着前进侧热力影响区或前进侧热力影响区与焊核区边界发生断裂.断口形貌分析表明,热影响区断口呈现大而深的韧窝,焊核区断口呈现小而浅的韧窝,均属韧性断裂;热力影响区边界断口呈韧-脆混合断裂特征.

搅拌摩擦加工制备铝基复合材料组织性能研究

采用搅拌摩擦加工法制备铝基SiC复合层,研究不同加工道次下SiC颗粒在复合层中的分布形态,并对复合层的组织形貌和显微硬度进行分析。结果表明:加工次数的增加,有利于复合层中SiC颗粒的均匀分布,经4道次搅拌摩擦加工后复合层中SiC颗粒分布均匀,基体金属组织中粗大Si相和枝晶完全消失,组织被明显细化。增强相SiC颗粒的加入使复合层显微硬度得到提高,4道次加工后搅拌摩擦中心区显微硬度最高值为71 HV,较基体金属(45HV)提高了26 HV,搅拌摩擦区的显微硬度平均值为68HV,为基体金属显微硬度(45HV)的1.5倍。

7050铝合金FSW焊核区的微观组织和断裂机理

采用搅拌摩擦焊对5mm厚7050铝合金板进行焊接,对焊核区洋葱环的宏观形貌、微观组织进行分析,并研究洋葱环对接头性能的影响.结果表明:焊核区出现的洋葱环组织实际是由粗晶带与细晶带相间构成的;当v=80mm/min、ω=600r/min时,焊核区形成完整的椭圆形洋葱环,随着转速提高,洋葱环的形状逐渐不规则;而当转速恒定时,随着焊速的提高,洋葱环逐渐变小;在接头中心预制缺口,然后进行拉伸试验,发现裂纹都是沿预制缺口经洋葱环中粗晶晶界扩展,表明环上粗晶带的出现会加速焊核区的裂纹扩展.

焊后退火Al-Mg界面金属间化合物生长行为

研究了6061Al铝合金和AZ31B镁合金的搅拌摩擦搭接焊(FSLW)接头微观组织及焊后热处理过程中接头界面金属间化合物(IMC)生长行为.结果表明,在接头界面处,金属间化合物层由连续的β-Al_3Mg_2(靠近铝侧)相和γ-Al_(12)Mg_(17)靠近镁侧)相组成.IMC层的厚度随着时间延长或者温度的提高而增加,并且β-Al_3Mg_2相生长快于γ-Al12Mg17相.整个IMC层的生长厚度与退火时间的平方根成线性关系,其生长受扩散机制影响.随着温度从300℃增加到400℃,IMC层生长的扩散系数从2.88×10^(-14)m^2/s增加到3.67×10^(-13)m^2/s.界面IMC层的生长激活能为82.5 kJ/mol.

LY12搅拌摩擦焊焊缝成型及接头微观组织分析

利用MEF3光学显微镜和JSM-6700F场发射扫描电镜分析不同焊接参数下焊缝成型特点及无缺陷致密焊接接头的微观组织变化。研究表明:对厚6mmLY12合金,当焊接速度在20mm/min时,搅拌头旋转速度在1200～900r/min间变化时焊缝致密无缺陷,其焊核区晶粒从上表面到下表面逐渐减小;等轴晶粒出现在搅拌头尺寸范围内,在搅拌头尺寸边缘地带,突然出现具有一定流向的受拉变形的晶粒带;接近轴肩的末端区域有热量输入,晶粒开始长大。

AZ61B镁合金搅拌摩擦搭接焊接头断裂特征分析

采用搅拌摩擦焊对2 mm厚的AZ61B镁合金进行了搭接试验,通过剪切拉伸实验对断口处的显微组织进行观察,研究了焊接接头的断裂部位特征及断裂机理。结果表明,搭接接头的断裂部位在热机影响区,断裂起源于钩状缺陷。当搭接形式为上板置于前进侧时,接头断裂形式为45°剪切断裂,表现为韧脆混合断裂,其接头强度较高;当搭接形式为上板置于后退侧时,接头断裂形式为V型断裂,表现为韧性断裂,其接头强度相对较低。接头钩状缺陷、接头厚度方向受热梯度及热机影响区的晶粒定向拉长是影响接头断裂特征及力学性能的主要因素。

稀土Y,Ce对K418镍基高温合金微观组织的影响

采用高真空电弧熔炼炉熔炼,制备了K418镍基高温合金。借助SEM对合金的组织进行观察,用EDS对合金中的相成分进行分析,研究了稀土元素Y,Ce对合金中气孔缺陷、γ′相以及(γ+γ′)共晶相等的影响。结果表明:添加稀土元素明显减少了合金中的气孔缺陷,提高了合金的致密度,细化了合金枝晶组织。组织中碳化物的形态由大块状变为链状和小块状,γ′相尺寸变小且颗粒数目增多。Y元素的加入能使合金中的(γ+γ′)共晶相数目增加。但同时加入Y,Ce两种稀土元素后共晶相数目的增加更为显著。

铝合金2024-M搅拌摩擦焊接头性能

通过轴向拉伸试验,研究了搅拌针旋转速度对铝合金2024-M接头力学性能的影响.结果表明,轴向拉伸断裂部位随搅拌针转速的变化而变化,高转速下接头组织中有大量块体颗粒被保留下来,降低了接头强度,断裂发生在焊核区;低转速下因轴肩与焊接材料间摩擦机制作用在接头成形中的比例减小,层间结合力减弱,接头断裂面呈现层状结构,焊核区又成为断裂的敏感部位;当焊接速度为20 mm/min时,搅拌针转速存在一个理想的焊接参数范畴,在这个焊接参数范畴内焊接的试样断裂通常发生在母材区,断裂面与拉伸轴成45°,属典型的剪切断裂.

7050铝合金表面氧化膜厚度对其搅拌摩擦焊焊接接头性能的影响

采用阳极氧化法在7050铝合金表面制备了两种厚度的氧化铝薄膜,再用搅拌摩擦焊对铝合金进行焊接,研究了表面氧化膜厚度对焊接接头性能的影响。结果表明,氧化膜厚度对焊接接头性能的影响与焊接参数密切相关,当氧化膜厚度为12.μm,焊速为50 mm·min^(-1),搅拌针转速为600～800 r·min^(-1)时,接头的抗拉强度十分接近表面为自然状态接头的,而当氧化膜厚度为44μm时,接头焊缝氧化物含量增多,接头强度与自然状态接头的强度相比大幅降低;氧化膜提高了焊核区的硬度,膜厚度为44μm时焊核区硬度最高达265 HV,最低约180 HV。

不同基体组织对搅拌摩擦焊接接头性能的影响

对板厚为5mm的2024,6082,7050-T7451三种铝合金进行搅拌摩擦焊接实验。结果表明:搅拌摩擦焊接铝合金2024时,接头部位很容易出现孔洞缺陷,但一定尺寸范围内的缺陷并未严重削弱接头的抗拉强度。铝合金6082可在很大的范围内选择工艺参数,接头成型性明显好于铝合金2024和7050-T7451,工艺参数的改变对接头的抗拉强度无大的改变。铝合金7050-T7451在设计的焊接参数范围内没有发现孔洞缺陷,但接头的抗拉强度系数比铝合金2024和6082接头都低。因为搅拌摩擦焊接接头的性能除与焊接工艺参数有关外,基体材料的屈服强度、延展性、基体硬度等也是不可忽视的影响因素。

铝合金7050搅拌摩擦焊接头微观结构演化

利用透射电镜研究铝合金7050搅拌摩擦焊后各区微观结构演变。结果表明:热影响区位错开始滑移;热-力影响区位错发生交滑移或攀移,位错密度降低;焊核区晶内有少量位错。热影响区强化相严重粗化,热-力影响区强化相先固溶后重新析出,在晶内均匀分布,位错线成为强化相优先析出的核心;焊核区母材中固有的高温稳定相以及破碎的基体材料颗粒成为强化相优先析出的核心,强化相数量很少。

7050铝合金搅拌摩擦焊接头的热稳定性

5 mm厚7050铝合金搅拌摩擦焊接头在490℃固溶处理1 h,利用光学显微镜观察接头微观组织,研究接头焊核区组织的热稳定性.结果表明:焊核区的热稳定性与焊接参数有关,当以转速200 r/min,焊速20 mm/min的参数焊接后,焊核区组织稳定.而以转速600 r/min,焊速分别40、50 mm/min的参数焊接后,接头焊核区部分晶粒出现异常长大,热-机影响区与焊核区的交界面、焊核区根部是组织不稳定的源头.

高强铝合金搅拌摩擦焊接头粒子贫乏区的形成机理

采用搅拌摩擦焊技术对5mm厚的2024-T4高强铝合金进行对接焊试验.研究粒子贫乏区的微观组织特征、形成机理及其对力学性能的影响.结果表明:粒子贫乏区位于紧靠焊核区的前进侧热机影响区一侧,与前进侧热机影响区具有一致的方向性;和相邻区域相比,出现第二相粒子的显著贫乏,贫乏区宽度平均约30μm.粒子贫乏区的形成是由于前进侧热机影响区晶粒拉长、弯曲,而弯曲的晶界曲率引起界面能差,从而使得晶界发生迁移;晶界迁移的驱动力主要为搅拌针旋转所产生的剪应力.第二相粒子对晶界的钉扎能随着第二相体积分数的降低而降低,粒子贫乏区的存在减弱第二相粒子对晶界的钉扎作用,使得前进侧热机影响区在拉伸过程中易于断裂,成为接头的薄弱区.

示教再现方法在真空电子束焊接时的应用

叙述了用于真空电子束圆形焊缝的自动跟踪系统的设计和试验过程。在真空电子束焊接航天器件的圆形焊缝时 ,由于工装等原因 ,出现电子枪回转中心与焊缝圆心不同心现象。使用本控制系统 ,用小束流电子束先对焊缝进行扫描 ,利用电子束在焊缝上和在工件上反射回来的二次电子数量不同而反映出焊缝的位置 ,并由计算机实时记录整个圆形焊缝各点与束斑间的偏差值 ,完成一个示教过程 ;然后由计算机处理与分析所获取的数据并存储 ;在焊接时利用处理后的偏差值在圆形焊缝相应位置不断修正电子枪的位置 。