混合钎料对镍基单晶高温合金大间隙钎焊接头组织和性能的影响

【目的】采用一种新型镍基钎料和母材成分一致的高熔点合金粉混合的方法制备出混合钎料,研究了添加的高熔点合金粉的粒径和配比对钎缝微观组织和力学性能的影响。【方法】采用扫描电子显微镜对钎焊接头的析出相、元素分布、微观组织进行了分析,并对钎焊接头的硬度及持久性能进行了测试。【结果】研究表明,接头主要由钎料合金区(FAZ)、界面连接区(IBZ)和扩散影响区(DAZ)三部分组成。钎料合金区主要由M3B2和M8B型硼化物及γ/γ′相组成。界面连接区由γ和γ′沉淀强化相组成。当合金粉粒径为44μm和75μm时,均可得到无缺陷的焊接接头;但当合金粉粒径尺寸达177μm时,钎缝内会形成孔洞缺陷。【结论】随着合金粉比例的提高,接头连接区的显微硬度有所上升。当合金配比由30%到50%,接头的持久寿命由15 h增加至34 h;但进一步提升比例至60%时,接头的持久寿命下降至0.6 h。该文的结果可为实现高温热端零部件的连接和修复工程应用提供理论依据和参考价值。

考虑配合比的砂泥岩混合填料剪切蠕变力学特性

砂泥岩混合填料的配合比是影响码头地基承载性能及稳定性的关键因素。为研究不同配合比下砂泥岩混合填料土的蠕变力学特性,开展剪切蠕变试验。结果表明,在同一配合比下,随着剪应力加载等级的提高,瞬时、蠕变应变量及初始、稳态蠕变速率均呈逐渐递增趋势;当处于同样加载等级时,初始、稳态、极限加速蠕变速率及瞬时、蠕变应变量均随配合比中泥岩颗粒占比增大而呈递增趋势;混合填料长期强度折减较大,折减范围为50.53%~66.95%,长期强度随配合比中泥岩颗粒占比增大而递减。研究成果可为码头砂泥岩混合填料地基长期稳定性评价提供一定参考。

铸态镍基钎料高温蠕变特性的试验研究

为了正确评价钎焊接头的高温力学性能,采用铸态非晶态BNi-2钎料来模拟实际钎缝材料,测定其基本蠕变特性,并与0Cr18Ni9不锈钢进行比较。结果表明:高温下BNi-2铸态钎料蠕变韧性低,蠕变应变速率小,对应力水平比较敏感,其本构关系可用Kachanov-Robatnov方程描述。

纳米压痕法测量锌铝钎料的室温蠕变应力指数

利用纳米压痕技术,采用恒加载速率法,研究了Zn-22Al和Zn-22Al-0.03Ti钎料的室温蠕变行为,并对相关数据进行了测量和计算.结果表明,室温时任一载荷条件下保载时,钎料均发生了明显的蠕变行为.其中Zn-22Al-0.03Ti钎料的压入深度和蠕变位移均小于Zn-22Al钎料,最大差值分别为15.68%和26.87%.相同保载时间不同载荷保载时,两种钎料的蠕变位移均有较大差异.通过拟合计算分别获得了两种钎料室温时的蠕变应力指数,Zn-22Al-0.03Ti较Zn-22Al提高了35.79%.分析认为,Ti元素的添加导致了Zn-22Al钎料晶粒的细化,从而产生了更多的晶界是导致钎料室温抗蠕变能力提高的主要原因.

粗颗粒填料蠕变的缩尺效应研究

为解决高填方工程中粗粒填料蠕变的缩尺效应问题,以灰岩质填料为试验研究对象,对3种不同缩尺级配的粗颗粒土试样分别进行蠕变试验,并总结了试样的最大干密度与土样的缩尺比之间的关系,以及试样的最大粒径与土样蠕变变形之间的关系。研究表明,试样的最大干密度与其所含的最大粒径呈线性正相关关系;试样所含最大粒径与其沉降量呈正相关关系;改变试样所含的最大粒径后,土体强度产生变化,其变形性质随之变化;当轴向应力足够大时,粗颗粒填料的应变趋于定值。

63Sn37Pb钎焊接头稳态蠕变本构方程的建立

采用高温蠕变测试装置,以简化的Dorn公式为基础,对63Sn37Pb微型单搭接钎焊接头蠕变应变进行了测试,确定了应力指数、蠕变激活能以及相关常数。建立了63Sn37Pb钎焊接头稳态蠕变本构方程,描述了稳态蠕变速率与应力和温度相关性。结果表明,钎焊接头应力指数和激活能均低于钎料本身的应力指数和激活能,说明钎料本身蠕变行为并不能完全代表钎焊接头的蠕变行为。

钎缝厚度对不锈钢板翅结构蠕变的影响

利用有限元软件ABAQUS,建立不锈钢板翅结构高温蠕变的有限元计算模型,讨论钎缝厚度对蠕变的影响。结果表明,钎缝厚度对蠕变的影响很大。由于钎料和母材力学性能的不匹配,导致不锈钢板翅结构产生了复杂的残余应力。随着钎缝厚度的变化,残余应力发生变化,从而对蠕变产生影响。在钎缝区域,随着钎缝厚度增加,焊态残余应力降低,导致蠕变应变降低,接头强度提高。在垂直于隔板的翅片区域,钎缝厚度对焊态残余应力没有影响,蠕变变化很小。在隔板区域,随着钎缝厚度增加,焊态残余应力降低,导致蠕变应变降低。研究结果为不锈钢板翅结构高温强度设计提供参考。

橡胶沥青胶浆低温流变特性灰关联分析

为评价不同组成因素对橡胶沥青胶浆低温流变特性的影响,采用弯曲梁流变仪,测出了3种胶粉掺量、3种胶粉细度以及8种粉胶质量比(0.8,0.9,1.0,1.1,1.2,1.3,1.4)的橡胶沥青胶浆蠕变劲度和蠕变曲线斜率,并运用灰色理论分析了不同因素的影响程度。研究结果表明:橡胶沥青胶浆低温蠕变劲度模量随胶粉掺量的增加而减小,蠕变曲线斜率则呈增大趋势;20目胶粉具有最低的蠕变劲度模量和最大的蠕变曲线斜率;粉胶比增大会导致蠕变劲度模量增大和蠕变曲线斜率减小;粉胶比对橡胶沥青胶浆低温蠕变劲度模量影响最大,其次是橡胶粉掺量;基于橡胶沥青胶浆低温流变特性,建议粉胶比小于1.2,采用22%的胶粉掺量和20目胶粉。

HR3C不锈钢采用镍基焊材的焊接性能试验

选用ERNiCrCoMo-1镍基焊材为HR3C不锈钢的焊接接头填充金属,通过焊接接头的常温力学性能、高温瞬时拉伸性能及高温持久性能试验,结果表明焊接接头的常温、高温力学性能均满足标准的规定,完全可以替代进口焊接材料YT-HR3C。

纳米填充物对聚合物及其复合材料蠕变性能影响的研究进展

相比于金属基和陶瓷基复合材料,聚合物基复合材料的抗蠕变性能较差,这使聚合物基复合材料的应用受到一定的限制。向聚合物中添加适当的填充物是改善其抗蠕变性能的一种行之有效的方法。文中综述了零维、一维及二维纳米尺寸的填充物对热塑性和热固性聚合物蠕变性能影响的研究进展,并对纳米填充物增强聚合物抗蠕变性的机制进行了分析。详细分析和比较了碳纳米管对环氧树脂蠕变性能影响的研究进展,总结了目前研究的热点和难点,并对未来研究的方向进行了展望。

不同沥青胶结料重复蠕变试验研究

利用重复蠕变试验,对3种不同类型沥青结合料进行高温性能评价,试验结果表明,橡胶沥青高温性能明显优于SBS改性沥青,基质沥青最差。对不同粉胶比橡胶沥青胶浆试验分析发现,累积变形增长率随粉胶比变化呈现出峰值关系,粉胶比为0.3时橡胶沥青胶浆高温性能最差,进行橡胶沥青混合料设计时,粉胶比应尽量远离此值。

基于分数阶导数的沥青胶浆动态力学特性

通过对粉胶比为0.62、0.82、1.02、1.22和1.42的沥青胶浆在20℃、30℃、40℃和50℃条件下进行动态频率扫描试验,研究了不同粉胶比及试验温度条件下沥青胶浆复模量、抗车辙因子和相位角的变化规律。基于分数阶导数理论,建立了Nutting蠕变方程与经典分数阶导数Abel黏壶蠕变模型之间的关系,从而明确了Nutting蠕变方程各参数的物理意义。对分数阶Riemann-Liouville算子黏弹性蠕变本构模型的动态力学响应进行分析,提出了利用沥青胶浆动态频率扫描试验结果确定蠕变本构模型中参数A值和γ值的新方法。

不同填料对氟橡胶在热酸环境下黏弹行为的影响

通过氟橡胶常用的无机补强填料(CaCO_3、BaSO_4、滑石粉)来研究其对氟橡胶在酸性环境下力学性能的变化以及黏弹行为的影响。对比添加20phr不同补强填料的氟橡胶经过盐酸溶液浸泡后拉伸强度的变化、质量的变化率以及红外光谱图和热扫描电镜图来进一步分析其在热酸环境下的腐蚀机理和力学性能变化的方式。实验结果表明,添加滑石粉的氟橡胶在热酸性环境下的力学性能保持得最好,并且其蠕变和应力松弛行为变化最小。

山区高速公路的路堤填料蠕变性质以及施工技术研究

随着高速公路施工技术的发展,山区建设工程不断增多,在山区高速公路的施工中,存在一些路堤填料流变性和施工难的问题,影响整体工程的质量。从路堤填料的特性出发,采用强度折减法建立适合山区高速公路的非线性黏弹塑性流变模型,通过现场的试验研究,得出适合变质软岩路堤的最佳压实方式、松铺厚度、碾压遍数等参数。基于某山区高速公路的路堤,分析路堤填料流变性质及变质软岩路堤技术相关问题,以确保优化制定施工决策,提升施工质量。

填充型EVA复合材料蠕变行为的研究

以典型球形填料Ca CO3与乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)制备填充型EVA复合材料。通过对复合材料试样进行拉伸蠕变试验,研究球形填料填充的EVA复合材料在不同的温度下的短期蠕变行为。结果表明,四元件蠕变模型可以很好地模拟填充型EVA材料的实际蠕变形变曲线,相关系数R在0.98以上。填充型EVA复合材料的高弹模量和黏度表现出温度的依赖性。根据时-温等效原理,依据短时期测得的复合材料蠕变数据可预测材料长时间的蠕变行为,可为EVA复合材料长期使用的稳定性和有效性评价提供了参考依据。

生活垃圾焚烧飞灰沥青胶浆流变性能试验研究

为探索生活垃圾焚烧飞灰(简称飞灰)作为填料对沥青胶浆流变性能的影响,通过改变飞灰替代矿粉的质量分数(0%,30%,40%,50%,60%)制备粉胶比为1. 0的飞灰矿粉复合沥青胶浆。分别利用动态剪切流变仪(DSR)、弯曲梁流变仪(BBR)实验来研究不同飞灰掺量下沥青胶浆在高温和低温条件下的黏弹性质,并分析影响原因。试验结果表明:与矿粉沥青胶浆相比,当飞灰替代矿粉的质量分数由30%增长到60%时,沥青胶浆的车辙因子平均提高13. 35%,蠕变劲度平均增长60. 10%,沥青胶浆的高温抗车辙能力逐渐提高,而低温抗裂性能明显降低;沥青胶浆的低温抗裂性能是影响飞灰掺量的主要因素,且当飞灰掺量大于50%时,车辙因子增长速率趋近为零,而蠕变劲度增长速率显著变大;综合考虑沥青胶浆流变性能和飞灰资源化利用,确定飞灰替代矿粉最佳质量分数为50%,供生产和控制用量时参考。

热塑性聚合物复合材料蠕变性能的综述（英文）

热塑性聚合物复合材料(TPCs)由于其力学性能优异、产量巨大,并具有价格优势,已被作为重要的结构材料得到了广泛的应用。然而,由于聚合物的粘弹本性,其不可避免地会在外力的作用下产生随着时间延长而增加的形变,即蠕变。这种作用将对材料造成永久形变以及不可恢复的破坏,从而限制材料的应用。本文通过对TPCs蠕变的研究综述,详细探讨了TPCs蠕变的机理特征,分析了各类因素(诸如分子结构、填料、应力、温度等)对TPCs蠕变作用的影响规律。在此基础上,简明扼要的分析并提出了有助于获得抗蠕变性能优异的TPCs的方法。

BNi-2钎料真空钎焊0Cr18Ni9钢接头的显微组织及蠕变性能

采用BNi-2镍基钎料对0Cr18Ni9奥氏体不锈钢在1050℃条件下进行真空钎焊,通过扫描电镜、X射线衍射仪和纳米压痕仪等对钎焊接头显微组织、元素分布、物相结构及纳米硬度和弹性模量进行测试。结果表明:钎缝组织由Ni基固溶体和Cr2B等化合物构成。降熔B元素在扩散区和钎缝界面处形成Cr2B层,并沿奥氏体晶界进行扩散,扩散层厚度为30μm。采用纳米压入方法得到压入深度与时间的关系曲线,并根据lnε和lnσ之间线形关系求解应力敏感指数,钎缝内镍基固溶体及析出相应力敏感指数分别为4.95和3.25。