Influence of arc pressure on the forming of molten pool in tungsten inert gas arc butt welding with micro gap for tantalum sheet

Arc pressure is the key influencing factor to forming of molten pool. Countering the characteristic of tungsten inert gas arc welding with micro gap for tantalum sheet, according to the fundament of arc physics, a distribution model of arc pressure and forming mechanism of molten pool with micro butt gap are proposed, and the influences of arc pressure on forming of molten pool are discussed. Experimental researches for the dynamic formation process of weld molten pool by using high-speed vidicon camera show that when butt gap is appropriate, that is from 0. 1 to 0. 15 mm, molten metals formed on two workpiece uplift and grow up first, then are fused and form uniform molten pool finally.

金属钽板的渐进成形实验研究

钽是理想的生物适应性材料,在外科修复体中有广泛的应用前景,利用渐进成形技术进行钽板修复体制作很有意义。以轧制的1mm钽板为对象,建立了钽板渐进成形实验模型,研究钽板的渐进成形性能,初步探讨了工具头材质及形状尺寸、进给量、表面润滑等因素对钽板渐进成形性能的影响,测算出1mm钽板的成形极限角度。

不同间隙下钽薄板TIG对接焊熔池形成机理

针对1 mm钽薄板,在不同间隙下进行了TIG氦弧对接焊试验,利用高速摄像研究了熔池的动态行为。用ANSYS软件分析了工艺参数对温度场、位移场的影响,得出了不同间隙下钽薄板TIG对接焊熔池的三种形成机理。结果表明,δ≤0.108 mm时(δ为对接间隙),熔池形成过程与无间隙时相同;在0.108 mm<δ≤0.22mm时,熔池在两对接工件上分别形成并继续向对接间隙处膨胀,当两工件对接面接触瞬间形成熔池;在0.22mm<δ≤0.35 mm时,工件熔化时依然有很大间隙存在,熔化金属在表面张力作用下收缩成熔滴吸附于倾斜的固液界面上,当重力和电弧力沿倾斜面方向的分量大于表面张力对熔滴的作用时,熔滴沿倾斜面向下流向对接间隙处形成熔池。

钨极氩弧搭接焊钽片接头的显微组织

采用钨极氩弧焊对0.6mm厚钽片进行搭接焊,研究了焊接接头的显微组织。结果表明:焊缝成形良好;上层钽片上表面、上下钽片接触面处和下层钽片下表面处均出现了氧化层;在焊接热作用下,热影响区发生动态再结晶,母材的晶粒由原始细长状转变为等轴状,且晶粒粗化;氩气并不能完全隔绝空气,焊缝不同区域发生不同程度的氧化,由未氧化或氧化程度较轻的浅色物质与氧化程度较重的深色物质混合组成,浅色物质呈珊瑚状形貌。

晶粒取向及氧化电压对阳极氧化Ta2O5纳米管形貌的影响

以(110)和(111)取向单晶钽片为原材料,在体积比为9∶1的浓H2SO4和HF电解液中,保持电压为30 V,阳极氧化1 min制备Ta2O5纳米管。对比在(110)和(111)取向单晶上制备的Ta2O5纳米管的扫描电子显微镜(SEM)图像,研究晶粒取向对阳极氧化Ta2O5纳米管形貌的影响。在相同电解液体系下,将两种不同取向单晶分别在电压为5 V、15 V、25 V、35 V的条件下氧化30 s,研究氧化电压对Ta2O5纳米管形貌的影响。研究结果表明:(111)取向更有利于Ta 2O 5纳米管的生长,其管长约为6.28μm,Ta2O5纳米管的顶部抱团成簇,纳米管外部粗糙似竹节;(110)取向制备的Ta 2O 5纳米管开口好,外管壁光滑,管长约为3.71μm;Ta2O5纳米管的管长及管径与氧化电压呈正相关,且(111)单晶生长的Ta2O5纳米管管长及管径大于(110)单晶生长的纳米管。Ta2O5纳米管的生长具有取向相关性,主要受原子排列密度的影响,原子排列密度越大,其纳米管的生长速率越小,故Ta2O5纳米管管长越短,管径越小。

薄膜电路埋嵌电阻的制备及性能研究

在薄膜集成电路的制作工艺中,沉积电阻材料制作高精度、高稳定性的埋嵌薄膜电阻是一项关键技术,TaN由于具有良好的电阻范围和较高的可靠性而被广泛应用于薄膜电路中制作埋嵌电阻。研究了通过反应磁控溅射技术制备TaN薄膜电阻,并通过均匀性挡板改善薄膜的均匀性,获得了高均匀性TaN薄膜电阻。分析了氮气流量比,沉积扫描速率等工艺参数对TaN薄膜电阻性能的影响,讨论TaN薄膜电阻最佳的制备工艺。

粉末冶金法生产深冲钽片的实验研究

采用粉末冶金法制备纯Ta锭坯,坯料经锻造、轧制成厚度为0.28mm的Ta片。研究了不同的粉末粒度配比、中间退火温度、成品退火温度对Ta片物理性能的影响。结果表明,粉末冶金法制备的纯Ta片的物理性能如抗拉强度、延伸率、显微硬度是可以通过不同的粉末粒度配比、中间退火温度及成品退火温度进行一定范围的调整,生产出的Ta片性能达到客户要求。

用离子束混合及快速热处理方法形成钽的硅化物

本文描述用离子束透过钽金属膜进行混合和快速热处理方法来形成钽的硅化物.用溅射方法在P型硅衬底上淀积一层金属钽,然后用砷离子束透过钽金属模进行混合,采用快速热处理后形成了平整的硅化钽薄层.使用厚度为500埃的钽金属膜,得到钽的硅化物薄层电阻为5.5Ω/□.研究了砷离子能量、剂量及钽膜厚度对钽的硅化物薄层电阻的影响.用透射电镜和台阶仪对所形成的硅化钽进行了分析和厚度测量.

航天大功率器件的钽皮抗辐照加固

介绍了航天大功率器件的钽皮抗辐照加固工艺过程。针对功率器件底部散热型和顶部散热型的不同特点,分别设计有针对性的加固方式,在确保抗辐照加固效果的同时兼顾产品的散热需求。通过温度循环和剪切力试验对粘固效果进行验证,确认了抗辐照加固的高质量和高可靠。

松衬管板在钽换热器中的应用

介绍了一种松衬结构在钽制换热器管板上的应用过程中,该松衬结构既能有效减少钽材使用量,也能通过检测来保证制造质量。按照国家标准和规范要求,换热器在正常使用过程中,要实时监测介质泄漏情况,希望本文研究的松衬结构在其他贵重金属换热器设计时也可以得到有效应用。

钽薄板脉冲激光焊焊接工艺研究

针对厚度为0.5mm的钽薄板采用脉冲激光焊的方法进行工艺研究,采取正交试验的方法分析了工件对接接头激光焊接的工艺参数对熔深和熔宽的影响。研究结果表明:熔深和熔宽随着激光功率的增加同时增大,且熔深的增加幅度明显高于熔宽;当功率达到1100W时焊缝完全熔透;随着焊接速度的增加,焊缝的熔深相应减小,熔深尺寸与焊接速度几乎成反比;当焊接的速度大于8mm/s时,熔深下降的速度明显增大;脉冲宽度和频率是影响焊接质量的重要因素,连续焊接情况下的热影响区大约是使用脉冲时的两倍。拉伸试验结果表明,焊接接头具有良好的塑性,拉伸断裂部位在热影响区,焊接接头的抗拉强度几乎与母材相同,焊接质量满足工艺要求。最佳焊接工艺参数为功率1200W、离焦量0、焊枪倾斜角度15°、脉宽25ms、频率20Hz,焊接方式为脉冲焊,保护气体为氩气,气体流量10L/min。

钽板的冲杯试验和拉深试验研究

对纯钽板的胀形性能以及纯钽板在拉深成形过程中的润滑问题进行研究。利用冲杯试验机完成厚度为0. 5 mm的纯钽板冲杯试验,得到纯钽板数次冲杯试验的IE均值为8. 74 mm,破型力均值为6. 976 k N。结果显示,纯钽板胀形性能和塑性与低碳钢相近,其强度高于低碳钢。在拉深试验研究中设计了一副以Si3N4陶瓷作为凹模材料的模具,并分析了润滑介质对纯钽制件表面质量和开口处材料流动性的影响。结果表明:使用陶瓷模具能明显减少纯钽板的表面粘结瘤现象;选用合适的润滑介质可降低纯钽制件的表面粗糙度,并提高纯钽板成形时材料的流动性。

一种热加工钽板材的织构分析

对2枚12英寸钽板材进行了全面的织构分析,并与制备工艺、评价结果相结合,讨论三者之间的关系。制备工艺决定了织构组份,并通过织构分析全面展现二者关系,最后通过评价来进行验证。钽板材使用1 000℃热加工工艺制备,{100}织构占优,织构分布均匀性改善明显,但最终因溅射薄膜均匀性(Uniformity)不良未通过评价,此外,与溅射机台Base Line钽板材织构组份不匹配也是主要原因。

大规格钽板材轧制工艺研究

研究了大规格钽板材(长度L≥1000 mm,宽度B≥600 mm,厚度δ=2-15mm)的轧制工艺,对常规轧制工艺中造成钽板材端头“舌型”及“边角缺料”的原因进行了分析。实验工艺中,通过多次换向轧制、控制道次加工率、沿板材对角线方向提前进行“边角缺料”轧制预补偿等措施,抑制了“舌型”突出,最终获得板材端头“舌型”内凹、“边角缺料”补料突出的大规格钽板材(2000 mm×700 mm×4 mm),提高了成材率7%以上,改善了产品质量,降低了生产成本,增强了产品的市场竞争力。