钼铜扩散焊接接头界面显微组织

采用扩散焊接方法对钼铜异种材料进行了焊接,研究了直接焊接和加镍作为中间层焊接对焊接接头界面显微组织的影响,通过SEM、EDS、EPMA、XRD等测试方法对其显微结构进行了表征.结果表明,直接焊接时,焊接界面结合紧密,Mo、Cu原子之间相互扩散形成扩散层,接头断裂发生在扩散层,由于柯肯达尔效应作用,在铜侧形成少量孔洞,孔洞的存在使焊接接头性能降低;加镍中间层焊接时,接头抗拉强度高于直接焊接时抗拉强度,Mo/Ni和Ni/Cu界面结合紧密,Mo/Ni界面形成固溶体层,接头断裂发生在Mo/Ni界面处,断口呈典型的脆性断裂特征.

MB2/2A12异种金属真空扩散焊及界面组织

采用真空扩散焊技术获得了镁合金(MB2)和铝合金(2A12)的焊接接头。采用无损检测、显微硬度、X射线衍射、扫描电镜及电子探针等测试方法,主要研究了保温时间对MB2/2A12扩散焊接头形成的影响,并分析合金中微量元素的存在对接头的作用。结果表明,保温时间较短时,原子扩散不充分,随着保温时间的延长,原子相互间达到充分扩散,焊接界面结合紧密,但过长的保温时间会导致高硬度金属间化合物的生长,对接头产生不利的影响。合金中微量元素在接头处形成富集,并阻碍镁-铝间的相互扩散,且在富集区域产生纵向裂纹,影响焊接接头的强度。

铜薄膜作中间层的镁铝扩散焊接

采用磁控溅射技术在变形镁合金表面沉积铜薄膜,将其作为中间层对变形镁合金和硬铝合金进行了低温扩散焊接研究.利用超声波显微镜、X射线衍射、扫描电镜、电子探针等对焊接接头界面区域的显微结构及物相等进行了研究.研究结果表明,在镁合金基体上沉积的Cu薄膜主要以(111)、(200)晶向上生长,薄膜表面平整、均匀、致密;在扩散焊接工艺条件焊接温度T=455℃、保温时间t=90 min、压力P=3 MPa下获得了质量较好的Mg/Al焊接接头.焊接接头界面区域由铝镁原子比分别为3:2,1:1,12:17三层镁铝系金属间化合物构成,接头断裂破坏发生在镁铝系化合物层,断口呈现明显的脆性断裂特征.

闽南山区软弱围岩小净距隧道超前支护力学机理与施工技术

以福建三明莆炎高速公路布盂隧道工程为依托,建立了基于Winkler弹性地基梁理论的管棚力学模型,通过理论和数值模拟相结合的方法,研究了软弱围岩浅埋偏压小净距隧道超前支护力学特性及施工控制技术。研究结果表明:在隧道开挖过程中,掌子面处管棚受力较大,支护稳定后受力较小且较为均匀。采用管棚超前支护后,能够有效控制隧道拱顶沉降和改善衬砌结构受力状态。相较无超前支护,管棚支护后左、右洞拱顶沉降分别减少了32.64%和28.14%,拱腰处最大、最小主应力分别减少了15.66%和17.75%,拱脚处最大、最小主应力分别减少了12.18%和23.40%。采用管棚超前支护有利于增强围岩稳定性以及限制围岩塑性区发展,管棚支护后围岩最大塑性应变降低了32.78%。

浅埋偏压小净距隧道进洞施工方案优化研究

以莆炎高速公路布盂隧道工程为依托,对浅埋偏压小净距隧道进行施工方案优化。采用MIDAS GTS NX软件建立浅埋偏压小净距隧道三维有限元模型,分析了双侧壁导坑法、中隔壁法、三台阶法3种施工方案下的围岩应力和变形特征、围岩塑性区分布、中间岩柱水平位移,并将数值计算值与现场监测值进行对比分析。研究结果表明:中隔壁法在保证施工安全、降低施工成本、缩短工期方面能起到良好的作用,综合考虑本项目工程地质条件与工法特点,洞口小净距段最终采用中隔壁法进行施工,现场实践表明该方法切实可行。

粉质黏土路基连续压实质量评价方法

连续压实标准中路基压实质量评价存在未考虑检测数据的空间分布和区域大小的缺陷,基于连续压实控制技术,依托福建某高速公路工程,选择粉质黏土路基作为研究对象,采用两种压实机械设备,尝试将标准偏移率q、最近邻点指数R及变异系数CV相结合的方式对路基压实质量进行评价。实验结果表明压实度与压实振动值(vibratory compaction value,VCV)具有较好的相关性;q值考虑不合格区域的面积以及其VCV与目标值的相对大小两个因素,R值能反映不合格区域集中的现象,变异系数CV更能体现数据的变化率,计算较为简单,这3个指标能更充分、合理地评价路基压实质量。

填土路基振动压实过程的数值模拟研究

基于某在建高速公路填土路基振动压实试验,运用ABAQUS有限元软件进行数值模拟,通过单因素与灰色关联法分析压实度变化规律,研究填土路基振动压实作业参数和填土材料性质对压实效果的影响。研究表明:采用32t振动压路机相比于22t最终路基压实度提高3.7%左右;填土模量的提高能提高压实效率,但对路基最终压实度影响较小;填土与地基模量相差较大,土层之间难以结合影响压实效率;松铺厚度对压实效果的影响较小,松铺厚度为40 cm时压实度较高;碾压速度对压实效果影响显著,0.6 m/s或0.8 m/s时路基压实度提高1.4%;4种影响因素与压实度之间综合关联度排序为:松铺厚度>填土模量>地基模量>碾压速度。

黏质土路基连续压实质量评价

依托莆炎高速公路中的下路堤工程,尝试将“标准偏移率q”、“最近邻点指数R”及“变异系数CV”相结合的方式对路基压实质量进行评价。结果表明:压实度与VCV值有很好的相关关系;q值考虑到不合格区域面积及其VCV与目标值相对大小的影响,R值体现出是否存在不合格区域集中的现象、CV值体现数据的离散性、三个指标计算较为简单,这更能充分、合理地评价路基压实质量,填补了传统路基压实质量评价存在未考虑检测数据空间分布和区域大小缺陷。

MB2-LY12扩散焊接头界面组织结构及其形成机制

采用真空扩散焊接技术进行镁合金(MB2)与铝合金(LY12)的焊接,采用超声波无损检测,电子探针、X射线衍射和扫描电镜等手段研究了焊接温度对焊接接头界面附近组织结构的影响,分析了界面反应物的生成机理。结果表明,随着焊接温度的升高,焊接界面的焊合率提高,在焊接压力为3 MPa、保温时间为100 min的条件下,温度升高到480℃完全焊合,在Al侧和Mg侧分别形成了A1(ss,Mg)和Mg(ss,A1)固溶体,焊接界面形成了Al_(12)Mg_(17)、AlMg、Al_3Mg_2三种金属间化合物层,其厚度随着焊接温度的升高而增加,其中AlMg层厚度增长得最快,接头断裂发生在金属间化合物层且呈阶梯状断裂。界面扩散区的形成主要由有效物理接触阶段、固溶体形成阶段、金属间化合物相形成阶段以及金属间化合物增长阶段组成。

利用Ag箔作中间层实现Ti-6Al-4V钛合金/无氧铜的低温高强扩散焊接（英文）

在低温下,利用Ag箔作中间层对Ti-6Al-4V钛合金(TC4)和无氧铜(OFC)进行了扩散焊接。结果表明Ag箔中间层阻止了Ti-Cu金属间化合物的生成,改善了TC4/OFC焊接接头的界面组织结构和焊接强度。同时,Ag箔中间层的添加也降低了TC4/OFC接头的焊接温度。焊接界面从TC4侧到OFC侧依次是TC4基体,AgTi金属间化合物,Ag中间层,Ag-Cu固溶体和OFC基体。在工艺条件:T=700℃,P=10 MPa,t=60 min下,TC4/Ag/OFC焊接接头的抗拉强度为150 MPa,其值高于直接焊接时的抗拉强度。焊接接头断裂发生在Ag/OFC界面,并且呈韧性断裂。我们可以推测AgTi化合物的韧性性能优于Ag-Cu固溶体。