包铝层对2A12铝合金电导率与硬度的影响

随着国产包铝合金在航空领域的广泛使用,验证包铝合金质量的好坏尤为重要,而包铝合金包覆层的不均匀性导致电导率和硬度检测不合格的问题逐渐突出。为了识别包铝合金的包铝层覆盖程度,制备了带有包铝层、厚度为0.8~3.5.mm的2A12铝合金试件,采用电导率法和硬度法测量试件的导电性能和抗压性能。讨论了不同厚度2A12包铝合金与裸铝合金的电导率和硬度之间的关系,探索了包铝层厚度对铝合金电导率和硬度的影响。结果表明,包铝层厚度随包铝合金厚度的增加呈先增加后减少再增加的趋势,且对其导电性能和抗压性能具有显著影响;1.5.mm以上2A12包铝合金的电导率和硬度呈负相关变化;电导率和硬度的变化可评价包铝层的覆盖程度。

包铝层损伤对铝合金耐蚀性的影响

采用电子背散射衍射研究了包铝层与7075铝合金基体界面的特征。对包铝层未穿透和穿透的7075铝合金试样进行了盐雾腐蚀试验,随后采用光学显微镜和扫描电子显微镜检测了试样的形貌。结果表明:包铝层与铝合金基体为冶金结合;盐雾腐蚀试验336 h后,包铝层未穿透的试样发生了均匀腐蚀,无局部缺陷;盐雾腐蚀168 h后,包铝层穿透的试样发生了点蚀,说明包铝层穿透的铝合金耐蚀性降低。

双温段热轧镁铝层合板界面扩散及拉伸性能的实验研究

采用双温段热轧法制备了两组7种不同工艺的镁铝层合板,对比研究了其界面演化程度及拉伸性能,分析了工艺参数与层合板界面形态、拉伸性能之间的关系。结果表明:采用350~450℃、4~5道次的4种工艺制备的层合板界面扩散结合程度与力学性能较好;其中4道次、总压下率71.4%制备的层合板性能最佳,扩散层厚度达到13.1μm,沿RD、TD的抗拉强度分别为162.93、194.98 MPa;而5道次、总压下率64.3%制备的层合板各向异性最小,扩散层厚度为9.1μm,沿RD、TD的抗拉强度分别为170.82、181.71 MPa。

大型壁板铝层电阻控制对装配阶差的影响

飞机飞行受重量因素限制,因此,往往需要对机身内部的超大零件进行减重改造。通常情况下,铝层返修难度较大,在吹砂去除铝层时容易损伤零件表面纤维,导致零件报废,造成无法弥补的损失。本文通过大量试验,采集厚度及电阻值测量数据,并结合电阻的计算公式R=ρL/S及四探针电阻测量仪的工作原理,总结出电阻及厚度对应的线性关系,最终通过控制电阻值来实现厚度控制,解决方向舵零件装配阶差问题。

包铝层对铝合金维氏硬度试验结果的影响

维氏硬度在铝合金材料的力学性能检测中应用广泛。试验通过对二系铝铜合金在有、无包铝层的情况下进行维氏硬度试验,并在施加不同载荷的情况下测得试验数据。结果表明:在无包铝层的情况下,载荷与压痕遵守“几何相似定律”即硬度与负荷无关;在有包铝层的情况下,所测得的维氏硬度与载荷,不符合“几何相似定律”,其规律呈现正相关。

硅铝层柱累托土的表征

以钠基累托土为原料,制备了硅铝层柱累托土,并采用XRD、NH_3-TPD、吡啶红外和BET进行了表征。结果表明,合成的材料主要以中强酸为主,有较强的L酸,没有B酸,Al与累托土最佳比例为6mmol·g^-1。硅铝层柱累托土中除含有低于2 nm的微孔外,还含有大量(2~4)nm中孔,最可几孔径为(3.3~4.3)nm;硅铝层柱累托土微孔最可几孔径为0.5 nm,比较集中,硅、铝在片层间均匀分布。

铝层厚度对铝诱导非晶硅薄膜晶化过程的影响

基于铝诱导非晶硅薄膜固相晶化方法,利用直流磁控溅射离子镀技术制备了A l/S i/…A l/S i/glass周期性结构的薄膜。采用真空退火炉对A l/S i多层薄膜进行了500℃退火实验,通过透射电子显微镜(TEM)分析了退火前、后A l/S i多层薄膜截面形貌的变化规律,并结合扩散过程探讨了铝层厚度对铝诱导非晶硅薄膜晶化过程的本质影响机理。研究结果表明:在铝诱导非晶硅薄膜固相晶化过程中,随退火过程的进行,A l、S i原子会沿A l/S i层间界面进行互扩散运动且在S i层中达到临界浓度Cs的A l原子所在区域整体呈线形平行于A l/S i界面逐渐向铝原子扩散距离增大的方向推进;随着A l层厚度的增加,A l在S i层中达到临界浓度Cs的区域整体向前推进速度加快,已扩散区域产生硅初始晶核的数量也随之增大;随A l/S i层厚比的增大,虽因铝诱导而晶化的硅薄膜均为多晶态,但非晶硅薄膜在晶化过程中的生长晶面数量增多,同时硅晶粒的尺寸有所减小。

SO_4^(2-)改性铝层柱粘土固体酸催化合成乙酸正丁酯

以SO2-4改性铝层柱粘土固体酸催化剂催化合成了乙酸正丁酯,考察了催化剂主要制备条件对乙酸转化率的影响。实验得乙酸正丁酯的最佳合成条件为:酸醇摩尔比1∶1.4,催化剂用量0.5g,反应时间3h,反应温度115～122℃。在此条件下,乙酸转化率可达90.2%以上,催化剂可重复使用。

电弧喷涂铝层的微弧氧化

介绍了在低碳钢表面进行电弧喷涂铝 ,然后采用微弧氧化获得陶瓷膜的方法。分析了不同喷涂工艺参数的电弧喷涂铝层的微弧氧化 ,观察了复合膜层的断面形貌 ,进行了X 射线衍射分析 ,并研究了陶瓷层厚度随电流密度和强化时间的变化情况。

包铝层对7B04-O铝合金薄板搅拌摩擦搭接性能影响

对2 mm厚的带有包铝层的退火态(O态)7B04铝合金薄板进行搅拌摩擦搭接焊接(Friction stir lap welding,FSLW)。分析包铝层、焊接参数、热处理对FSLW接头质量、微观组织及力学性能的影响。结果表明,焊核中的原始包铝层无法被完全打碎分散,其中前进侧的分散比较明显,而后退侧的包铝层则基本保持了原来状态。通过增加转速或轴肩尺寸,可以有效消除焊核中心的孔隙缺陷,但仍无法使界面处的包铝层充分破碎分散。随着转速增加或焊接工具轴肩尺寸增大,FSLW接头强度提高。包铝层对焊态FSLW接头强度影响不明显,接头强度约为母材强度的94%;淬火后,包铝层对接头强度的影响显著,接头强度仅为淬火态母材的64%。

泡沫铝层合梁的三点弯曲变形

研究了泡沫铝层合梁三点弯曲的载荷(P)-位移(δ)曲线、变形过程及面板破坏、夹芯剪切破坏、凹陷破坏等破坏模式。用极限载荷公式得到的计算值与实验值符合良好。实验所得的加载和卸载刚度(P/δ)与计算结果吻合较好。泡沫铝层合梁具有较低的密度((0.42～0.92)×10~3kg/m^3)和很高的弯曲比刚度(E^(1/2)/ρ)。利用极限载荷公式建立了破坏模式图。

局部包铝层对铝合金疲劳板材盐雾环境中点腐蚀的影响

研究了在3.5%NaCl水溶液(质量分数,下同)中性盐雾环境中,带有局部包铝层的2024和7B04高强铝合金轴向疲劳板材光滑试样的腐蚀。发现疲劳试样表面的局部包铝层不仅保护其覆盖区域不被腐蚀,同时也间接减轻了其未覆盖区域的腐蚀程度。这主要是由于局部包铝层的存在减小了其未覆盖区域的腐蚀面积,而铝合金腐蚀面积的减小会造成腐蚀程度降低。腐蚀面积的变化对2024铝合金影响较小,造成腐蚀深度的减小;对7B04铝合金影响较大,可以使其不发生点腐蚀。

包铝层对搅拌摩擦焊接头力学性能的影响

为提高2024航空铝合金材料的抗腐蚀性能,在其表面通常包有一层高纯铝或含Zn 1%(质量分数)的锌铝合金,包铝层在搅拌摩擦焊时会对接头的性能产生较大的影响。本研究采用搅拌摩擦焊技术对不同表面带有包铝层的2024-T3铝合金薄板进行了焊接,测试了其力学性能,并进行了金相组织观察。研究结果表明,包铝层的存在明显降低了2024-T3铝合金搅拌摩擦焊接头的力学性能;去掉包铝层后接头的性能显著提高;下表面包铝层对接头性能的影响大于上表面包铝层;当2024-T3铝合金表面带有包铝层进行搅拌摩擦焊接时,在搅拌头的旋转和搅拌作用下,包铝层被卷入焊缝中,形成类似于熔焊的"夹杂",从而使得接头的力学性能下降。

双界面约束下纯铝层韧脆转变行为的实验研究

利用爆炸焊及电子束焊接方法制备了含不同厚度中间纯铝层的LY12/Al/LY12四点弯曲试样,并在纯铝层中预制了平行于界面的疲劳裂纹.加载后裂纹尖端侧剖形貌的金相观察和对应断口表面的微区成分的能谱分析均确认了裂纹在纯铝层内的扩展.实验结果表明:在双界面强约束下,随着中间纯铝层厚度的减小,所测定的预裂纹试样的载荷/位移曲线表现出明显的差异;以其临界J积分表征的断裂韧性值显著降低,即纯铝层发生了韧脆转变;试样断口表面出现局部准解理花样等脆化特征,其所占比例逐渐增加;对这种约束下纯铝韧脆转变的微观机理进行了初步的探讨.

铝层对热浸铝/等离子体电解氧化复合涂层界面应力的影响

采用有限元方法分析法向均布接触载荷作用下,铝层对热浸铝/等离子体电解氧化(HDA/PEO)复合涂层表面和界面处应力场的影响,并与梯度涂层和单层涂层作了对比分析。计算表明:铝层的存在,使复合涂层表面的拉应力有所增大,同时可缓解界面处的剪切应力。研究结果表明:固定陶瓷层和FeAl层厚度不变,当铝层与涂层总厚度比为0.06-0.1时,涂层表面拉应力和界面剪切应力值均较低,可改善复合涂层的综合力学性能。

单铝层导线输电网电热协调潮流模型及其解法

受钢芯磁滞和涡流损耗作用,单铝层导线交流电阻随电流呈明显的非线性变化,但当前电热协调潮流模型忽略了线路电阻与电流的关系,对结果精度造成了影响。为此,文中以LGJ120/25单铝层导线为对象,搭建了相关实验平台,对不同温度和电流条件下的导线交流电阻进行了实测,结合参数估计方法建立了计及电流变化影响的交流电阻修正模型。在此基础上,将线路电流作为电力系统潮流状态量,提出了针对单铝层导线输电网的电热协调潮流模型及其解耦计算方法。算例结果表明,对于含单铝层导线的高压输电网而言,所提模型能得到更为准确的电热协调潮流计算结果,有效避免线路运行温度裕量被高估的现象,减少线路过载风险,为单铝层导线输电网的安全、经济运行提供依据。

包铝层和氧化时间对2E12铝合金硫酸阳极氧化及膜层性能的影响

对保留表面包铝和去除包铝的2E12-T3铝合金采用硫酸阳极氧化处理工艺,研究了包铝层和氧化时间对铝合金阳极氧化行为及膜层耐蚀性的影响。采用扫描电子显微镜观察氧化膜的表面以及截面形貌,应用动电位扫描极化曲线和电化学阻抗谱对膜层的电化学性能进行分析。结果表明:两种铝合金表面均能形成具有防护性能的阳极氧化膜,膜层随氧化时间延长而增厚。富铜的第二相颗粒会使得不带包铝的2E12铝合金氧化膜具有更多孔洞缺陷,甚至出现微裂纹。保留包铝的2E12铝合金表面氧化膜更厚,孔洞缺陷少,耐蚀性更好。阳极氧化30min和45min的2E12铝合金阳极氧化膜具有较低的腐蚀电流和较高的多孔层阻抗,耐蚀性好。

NaCl溶液中包覆铝层的LY12CZ铝合金阳极极化过程EIS特征

用电化学阻抗谱(EIS)研究了LY12CZ铝合金及包覆铝层后LY12CZ铝合金在0.1 mol/L NaCl溶液中的腐蚀破坏过程,根据两种条件下铝合金在不同极化电位下的EIS特征,建立与之相应的电化学等效电路模型,并分析了腐蚀机理。研究表明,阳极极化过程中两种条件下铝合金的EIS主要特征类似,Nyquist图均呈现双容抗弧。在点蚀发展过程中,包覆铝层的LY12CZ铝合金的Nyquist图高,低频容抗弧半径增大,主要是因为包铝层与LY12CZ铝合金基体之间残存的氧化膜减缓了腐蚀的发展。

镁铝层合板的界面结合强度对其单轴拉伸行为的影响研究

同质或异质组元板通过轧制连接而成的层合板,其界面结合强度是影响层合板力学性能和力学行为的主要因素。对用不同热轧工艺下制备的镁铝层合板(Al5052/AZ31B Mg/Al5052),采用不同的界面结合强度测试方法,得到了其法向结合强度、剪切强度、剥离强度,并讨论了各种结合强度对轴向拉伸力学性能和行为的影响。实验结果表明,不同的热轧工艺下获得的镁铝复合板,由于具有不同的界面微结构,导致了完全不同的界面结合强度,且界面的结合强度极大地影响了层合板的轴向拉伸力学性能;随着界面结合强度的增强,层合板的轴向拉伸力学性能得到了极大的提高;同时其断裂方式也由一道次的颈缩破坏转变成二道次的层间断裂破坏。

影响热浸镀铝层厚度的因素分析及预测模型的建立

BP神经网络预测模型可用于相关材料组织、性能与相关参数对应关系的预测,但目前还未见用于热浸镀铝层(表面层和金属间化合物层)厚度的预测。利用溶剂法对Q235钢热浸镀铝,以正交试验法分析了浸镀温度、时间、提升速度、浸镀液中硅含量4种因素对铝镀层厚度的影响,建立了相关的神经网络预测模型。结果表明:4种因素对铝表面层厚度影响的大小顺序为提升速度>硅含量>浸镀温度>浸镀时间;对金属间化合物层厚度影响则为浸镀温度>浸镀时间>硅含量>提升速度;利用正交试验数据对建立的BP神经网络预测模型进行训练后,对镀铝层厚度的预测结果与试验结果相符。