应变速率对T2紫铜热变形行为的影响

为研究T2紫铜热变形行为与应变速率的关系,在不同的试验温度和应变速率下,采用电子万能试验机及高温环境箱对T2紫铜进行了准静态拉伸试验,采用光学显微镜对T2紫铜进行了微观组织观测。结果表明,当温度为20~250℃、应变速率为10~(-4)~10~(-2) s~(-1)时,材料的抗拉强度最小值为629 MPa,最大值为767 MPa,变化率为21.94%;而屈服强度的最大、最小值分别为636和584 MPa,变化率为8.90%。通过Ludwick模型模拟,发现其应变硬化指数和强化系数均与温度成正相关,与应变速率负相关。在塑性变形阶段,材料的应变硬化、动态回复及动态再结晶并存,升高温度加剧了材料的锯齿流变行为。从微观组织中发现,升高温度、降低应变速率均使得变形孪晶增多,增加了位错运动的密度。结合试验结果建立了T2紫铜的Arrhenius双曲正弦与Johnson-Cook的本构模型,并验证了精确度。

添加活性剂的T2纯铜MIG堆焊304L不锈钢工艺

为实现T2纯铜基体堆焊304L不锈钢,采用MIG焊的方法进行试验,在分析焊接电流、预热温度对堆焊层成形影响的基础上进一步添加活性剂过渡层,通过分析活性剂对堆焊层及铜-不锈钢结合界面的作用发现:活性剂可以有效增加熔深,改善铜-不锈钢界面的结合情况,其中Cr_(2)O_(3)既可产生电弧收缩,又可改变熔池流动形态,效果优于NaF的作用。添加Cr_(2)O_(3)活性剂后铜-不锈钢结合界面Cu-Fe相互过渡形成混溶区,在铜侧形成球状富Fe相,在不锈钢侧形成颗粒状富Cu相。Cu-Fe的充分扩散可改善结合界面,避免产生渗铜裂纹,优化后的工艺为:添加Cr_(2)O_(3)活性剂,预热温度400℃,焊接电流320 A。

氧含量对T2纯铜药型罩EFP成形影响的研究

目的研究氧含量对T2纯铜药型罩EFP成形的影响,指导药型罩的研制设计和生产过程的质量控制。方法从微观组织、冲击韧性和高温力学性能3个方面探讨不同氧含量(0.001%和0.09%,质量分数,下同)对T2纯铜药型罩EFP成形的影响,并进行静爆试验进行对比验证。结果微观组织表征结果显示,2种试样的晶粒度基本一致,均存在再结晶组织,但氧含量为0.09%试样在晶界处存在大量的Cu2O。冲击韧性试验表明,在相同工况条件下,与氧含量为0.001%试样相比,氧含量为0.09%试样的冲击功大幅度降低。由高温力学性能试验可以得出,氧含量为0.09%试样的抗拉强度和断面收缩率均小于0.001%试样的,且随着温度的升高,降幅趋势增大;在静爆试验过程中,氧含量为0.001%试样的EFP均正常工作,而氧含量为0.09%试样的EFP出现异常,杵体发生断裂,靶板未被穿透。结论氧含量对T2纯铜药型罩EFP成形至关重要。当氧含量较高时,会在晶界处形成偏聚状态的氧化亚铜,进而造成药型罩塑性和韧性大幅下降,影响EFP成形,甚至造成杵体断裂,使EFP成形失败。在选用T2纯铜材质的药型罩时应当严格规定其氧含量。

线性摩擦焊AA5083铝合金/T2纯铜异质接头特征研究

对AA5083铝合金/T2纯铜进行不同焊接压力下的线性摩擦焊试验,结果表明:焊接过程主要以铝合金的压缩变形为主,T2变形量较小。焊缝处界限分明,两侧晶粒均明显细化,铝侧细化程度更高且金属流线消失。焊缝界面可观察到明显的孔洞缺陷,且随摩擦压力的增大孔洞逐渐减小直到消失。接头拉伸强度达到T2母材的50%,接头伸长率很低,拉伸断裂均发生在焊缝区,断裂形式均为脆性断裂。微区成分分析可知,Al/Cu界面处存在厚度大约为2μm扩散层;界面附近Al侧出现以Cu粒子与金属间化合物弥散的机械混合组织,厚度在100~500μm浮动。接头强度较低的主要原因是存在界面孔洞缺陷及金属间化合物混合组织。

退火温度对T2纯铜微结构演变及力学性能的影响

利用扫描电镜、光学显微镜、MTS试验机、显微硬度计等分析了T2纯铜薄板的显微组织和力学性能,探讨了退火温度对T2纯铜微结构演变行为的影响。结果表明,材料的屈服应力、拉伸应力及显微硬度随着退火温度的升高而减小。不同晶粒尺寸的材料形状因子随着应变增大具有相似的变化趋势,晶粒尺寸越大形状因子变化越大。不同晶粒尺寸的材料相对形状因子的变化非常相似,相对形状因子的相对增长趋势大致相同。通过指数函数对材料的归一化形状因子曲线进行了拟合,建立了拟合方程。分析了T2纯铜在不同退火温度下归一化形状因子随塑性变形的演变规律。

退火T2纯铜单向拉伸损伤本构模型的研究

利用SEM、OM、MTS试验机等分析和测试了T2纯铜薄板的显微组织和力学性能,研究了晶粒尺寸和临界损伤因子对T2纯铜力学行为的影响,建立了T2纯铜的双线性弹塑性本构模型,量化了晶粒尺寸和微观组织演变对宏观力学行为的影响.结果表明,在其他变形条件相同的情况下,随着晶粒尺寸的增大,材料的屈服强度和抗拉强度减小.T2纯铜的强度随着临界损伤因子的增大而提高.晶粒尺寸和临界损伤因子相同时,材料的形状因子随着应变的增大具有相似的增大趋势.模型得到的预测值与实验值具有较高的一致性,可以准确的揭示T2纯铜在不同退火温度下宏观变形与微观组织演变之间的关系.

T2纯铜高速铣削刀具磨损对表面形貌的影响

目的满足T2纯铜与日俱增的加工需求,改善T2纯铜的加工质量,探究不同铣削速度下刀具损伤和已加工表面形貌之间的内在联系。方法根据单因素试验结果,研究铣削速度对于刀具磨损的影响。在磨损刀具铣削力模型和已加工表面应力模型的基础上,从铣削力、刀具损伤形式以及磨损机理出发,分析刀具磨损对于已加工表面质量的影响,解析表面缺陷产生的原因,并通过光学和电子显微镜对磨损后的刀具表面形貌及已加工表面缺陷进行分类表征。结果当铣削速度较低时,刀具严重的崩刃现象引起了系统铣削力急剧增加,这极大的破坏了铣削系统的稳定性和已加工表面的应力状态,并导致表面粗糙度增大,形成颤振波纹、表面撕裂等加工缺陷。而当铣削速度较高时,由于刀具的损伤较轻,铣削系统相对稳定,已加工表面仍然保持较好的加工质量,特别是铣削速度为600 m/min时,表面粗糙度Sa和Sq的值达到了1.80μm和2.25μm,在刀具磨损后仍然分别保持在2.20μm和3.10μm左右。结论在T2纯铜的铣削加工中,提高铣削速度对延长刀具寿命,改善已加工表面质量有积极作用。

T2纯铜扭转挤压成形的数值模拟与实验研究

在常温下对T2纯铜坯料进行了扭转挤压成形,运用Deform-3D有限元软件进行了扭转挤压的建模,并对成形过程进行了模拟。分析了不同扭转速度对挤压制品的等效应变和温度的影响。进行了扭转挤压试验,将试验结果和仿真数值进行了对比。结果表明,挤压速度一定(2 mm/s)时,扭转速度对坯料的变形量和挤压温度影响很大;随着扭转速度的增加,坯料的最大应变量变大,晶粒变细。当扭转速度超过2 rad/s和坯料的最大温度大于200℃时,本来细化的晶粒又会再结晶长大。在进行等速挤压且温度没有超过200℃时,可以较大程度地增大扭转速度以细化晶粒。

T2纯铜铸锭质量改进及薄带折弯改善研究

采用非真空立式半连铸方法铸造T2纯铜宽幅大铸锭时,通过优化熔炉铜液覆盖方法及覆盖剂类型,将铜液氧含量控制在26PPM以下,有效降低了铸锭中除氧剂杂质及氧含量。通过优化冷却参数,消除铸锭内部气孔缺陷。通过优化O2和P元素成分含量,改善薄带折弯性能。

T2纯铜扭转挤压成形有限元数值分析

通过Deform-3D软件对T2纯铜扭转挤压成形过程进行数值分析。采用刚塑性有限元法,分析了不同模角下的挤压力行程曲线、坯料应变和温度场的变化,研究不同扭转速度对成形制品的应变和温度影响,并将扭转挤压与传统挤压成形效果进行对比。结果表明,模具模角变大,挤压力和挤压温度会变大,但坯料的变形增加,变形更均匀。与传统挤压成形相比,扭转挤压变形更加剧烈,随着扭转速度的增加,坯料的应变也增加。

循环经济下的绿色材料及加工国际论坛 三号通知

尊敬的先生/女士：为了促进新材料及其绿色加工技术的前沿学术交流,共同促进新材料、焊接与表面工程技术的发展,定于2017年6月22~24日在北京举行“循环经济下的绿色材料及加工国际论坛”。本次论坛得到了国际焊接学会（ⅡW C-Ⅷ）、中国机械工程学会CMES、中国焊接学会CWS焊接环境健康委员会Ⅷ委、中国焊接学会CWS焊材和焊接冶金委员会Ⅱ委、北京自然科学基金委、北京工业大学、3M公司、

基于局部加热的铝与铜复合搅拌摩擦焊接头组织与性能

基于局部加热的复合搅拌摩擦焊接方法,成功实现8 mm厚商业5754铝合金和T2纯铜的可靠焊接,并进行接头显微组织、物相组成、显微硬度分布和力学性能的测试与分析。结果表明:该复合搅拌摩擦焊接头组织致密,可靠性高;接头抗拉强度为242 MPa,达到5754铝合金母材的95%,达到T2纯铜母材的82%;接头焊核区由单质Al相、Cu相和Al2Cu相共同组成。

精加工细晶粒纯铜材料的切削力研究

为了探究精加工T2纯铜材料的切削力特性,对细晶粒度为20μm的T2纯铜材料进行了切削力理论建模,分析了切削参数和刀具几何参数对切削力的影响,并通过切削试验对其模型进行验证。研究表明:在精车过程中,切削参数对切削力的影响顺序依次为:背吃刀量>进给量>切削速度;增加刀具后角和减小刀尖圆弧半径,可以减小刀具与工件的挤压和摩擦。因此,精加工细晶粒纯铜材料时,可以通过减小刀尖圆弧半径和增加刀具后角来减小切削力,提高工件表面质量。

铜导线冷拉拔过程中微观组织及力学性能演化

本文通过金相腐蚀实验、XRD分析实验、显微维氏硬度实验以及常温拉伸实验对经过冷拉拔加工不同道次后具有不同变形量的T2纯铜材料的显微组织、物相分析、硬度变化、室温拉伸性能等进行了研究。

铜包铝线用纯铜带的生产实践

阐述了生产开发铜包铝线用纯铜带在熔铸、轧制、表面处理过程中的质量控制及其措施。

H62铜合金和T2纯铜不同塑性变形的微结构演变（英文）

对相同退火温度和相同尺寸的T2纯铜板和H62铜合金进行单向拉伸试验,分析2种材料在不同应变状态下对损伤度的影响。结果表明,T2纯铜和H62铜合金的断裂及损伤与其在拉伸作用下的微观组织演变密切相关,微组织的演变对认识2种材料的断裂机理非常重要。2种材料的形状因子随着应变增大具有相似的变化趋势,但不同的是H62铜合金形状因子较大。2种材料相对形状因子的变化非常相似,形状因子的相对增长趋势完全一致。在本研究中,晶粒的形状因子损伤变量被用来定量描述材料的微结构特征,通过对2种材料的显微分析和力学试验,建立了材料随塑性变形的演变规律。通过指数函数对2种材料的归一化形状因子曲线进行了拟合,建立了拟合方程,揭示材料宏观变形与微结构之间的关系。