预拉伸对2A14铝合金显微组织、力学性能和腐蚀性能的影响

研究预拉伸变形量对峰值时效态2A14铝合金显微组织、力学性能和腐蚀行为的影响。结果表明:由于预拉伸导致细小弥散的θ′相在基体中大量析出,合金的硬度和强度都明显提升;在峰值时效前引入预拉伸可以明显提高峰值时效硬度并加快到达峰值时效时间;当预拉伸变形量为7.5%时,θ′相的分布明显变得更不均匀,这导致极限抗拉强度的下降;随着预拉伸变形量增加,合金塑性、冲击韧性和剥落腐蚀抗力均逐渐下降,但晶间腐蚀抗力先提高后下降。

2A14铝合金铣削温度预测与实验研究

针对2A14铝合金在铣削过程中因切削区温度升高而导致加工质量降低的问题,需对铣削过程中的工件铣削温度场进行建模。本文基于干切削温度预测模型,采用Jeager热源理论,引入镜像热源,根据切屑、刀具和工件之间的热平衡方程建立了2A14铝合金铣削温度场预测模型。通过半人工热电偶法,对由2A14铝合金及k型热电偶(NiCr/NiSi)组成的非标热电偶进行标定,确定该非标热电偶有效测温范围为0℃~550℃。测量多组参数下的铣削温度,预测结果与实验测量结果误差小于20%,温度预测模型具有较高的准确性,为实际铣削加工提供理论支持。

2A14-T6铝合金厚板电子束焊接头的显微组织及力学性能

对24 mm厚2A14-T6铝合金板开展了电子束焊接试验,获得了最佳的焊接工艺参数。结果表明:接头变形小、深宽比大,探伤结果为I级。接头各微区组织具有差异性,焊缝中心组织为树枝晶,近熔合线处的焊缝组织为柱状晶,热影响区组织为粗化的扁长纤维状组织,沉淀强化相颗粒增多,过时效区组织与母材相近,均为扁长纤维状组织。焊缝区晶粒内有少量沉淀强化相,晶界上存在由铜、硅等元素与基体相形成的共晶相,呈网络状分布;母材区有细小的Al_(2)Cu沉淀强化相及呈条状分布的大块共晶相。焊缝区显微硬度最低,热影响区硬度随距焊缝中心距离增大先上升后下降,母材区的最高。接头的平均抗拉强度和断后伸长率分别为387.7 MPa和3.4%,微观断口有撕裂棱和少量大而浅的韧窝,为脆性为主的韧脆混合型断裂。

几起2A14零件热处理问题分析

结合多年2A14热处理生产情况,对出现的三起质量问题进行了分析。因供应自由锻件的状态变更,造成固溶时效后制件硬度偏低;因机械加工选取刀具不当导致残余应力过大,热处理后变形过大的问题;因取样方向错误而造成拉伸数据不真实的问题。针对上述问题进行了分析,提出审视零件加工全过程的改进措施,对可能影响热处理质量的风险点进行控制,确保热处理质量稳定。

宫颈癌患者血清S100A14和LOXL2的表达水平及临床意义

目的探讨宫颈癌患者血清S100钙离子结合蛋白A14(S100A14)和赖氨酰氧化酶样蛋白2(LOXL2)的表达水平及临床意义。方法选取2019年9月至2021年6月该院治疗的84例宫颈癌患者(宫颈癌组)、90例宫颈上皮瘤变患者(宫颈上皮瘤变组)以及同期在该院健康体检的80例健康女性(健康对照组)。用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测血清S100A14和LOXL2的表达水平。绘制受试者工作特征(ROC)曲线,分析血清S100A14和LOXL2诊断及鉴别诊断宫颈癌的价值,计算曲线下面积(AUC)。分析血清S100A14、LOXL2表达水平与宫颈癌临床病理特征的关系。结果宫颈癌组血清S100A14和LOXL2表达水平均高于宫颈上皮瘤变组及健康对照组,差异有统计学意义(P<0.05),宫颈上皮瘤变组血清S100A14和LOXL2表达水平均高于健康对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。血清S100A14、LOXL2诊断宫颈癌的AUC分别为0.895和0.929,鉴别诊断宫颈癌的AUC分别为0.744和0.833。宫颈癌患者血清S100A14与LOXL2呈正相关(r=0.239,P<0.05)。TNM分期为Ⅲ~Ⅳ期、高分化、肿瘤最大径≥4 cm、浸润深度≥1/2肌层、淋巴结转移宫颈癌患者的血清S100A14、LOXL2表达水平均高于TNM分期为Ⅰ~Ⅱ期、中低分化、肿瘤最大径<4 cm、浸润深度<1/2肌层、淋巴结未转移宫颈癌患者(P<0.05)。血清S100A14、LOXL2分别与宫颈癌TNM分期呈正相关(P<0.05)。结论血清S100A14和LOXL2对宫颈癌的早期诊断及病情评估有一定价值。

中−低温循环对2A14铝合金力学及疲劳性能的影响

国内对航天用2A14铝合金在中-低温循环条件下力学及疲劳性能的变化规律研究不足,为掌握该材料在上述工况下的力学表现及疲劳损伤情况,对2A14铝合金开展了室温—低温(-196℃×4 h)—室温,室温—中温(150℃/180℃×0.5 h)—室温两种工况循环条件下的力学、疲劳性能及组织变化规律研究。结果表明,在上述两种工况下循环5次,2A14铝合金的晶粒尺寸、粗大相形貌及分布均无显著变化,仍保持高强度及良好的塑韧性;随着应力幅值的降低,2A14铝合金的疲劳寿命逐渐延长;应力比为-1时,2A14铝合金的疲劳极限为150~175 MPa,上述两种工况下循环5次,不会改变2A14铝合金的韧性断裂机制。

2A14合金轮毂疲劳开裂成因分析

采用光学显微镜、扫描电镜及能谱仪等检测仪器,对2A14合金轮毂锻件开裂部位进行了断口面分析、组织分析和能谱分析,讨论了疲劳开裂的成因。结果表明,2A14合金轮毂疲劳开裂是由粗大的化合物相及其聚集团引起的。同时针对开裂成因提出通过成分控制、热处理工艺优化来改善锻件中化合物的分布情况。

不同焊丝2A14铝合金TIG焊接头微观组织和力学性能对比分析

分别采用BJ-380D焊丝和BJ-380A焊丝开展了2A14-T6铝合金的TIG焊接试验,对比研究BJ-380D焊丝和BJ-380A焊丝对焊接接头组织、抗拉强度和硬度的影响。结果表明:两种焊丝接头焊缝区均为典型的铸态枝晶组织,焊丝Zr、V、Cr等微合金成分的添加使得BJ-380D焊丝接头焊缝区微观组织比BJ-380A焊丝焊接接头的更加细小,同时接头抗拉强度、伸长率及显微硬度也得到一定程度的提高。BJ-380D焊丝中添加的Be元素,起到了控制焊缝中Al2O3夹杂,抑制焊缝气孔缺陷的作用。相同焊接条件下,BJ-380D焊丝焊缝组织中的微观气孔大幅降低。

2A14铝合金VPTIG焊交叉焊缝组织与力学性能

采用变极性钨极氩弧焊(单面两层,VPTIG打底+VPTIG盖面)工艺对2A14-CS态δ6 mm铝合金进行VPTIG1+VPTIG2交叉焊缝焊接试验,对比研究交叉焊缝与单一VPTIG焊缝的微观组织和力学性能。结果表明,交叉焊缝相较单一VPTIG焊缝拉伸性能下降,其抗拉强度下降5.4%~6.6%,断后延伸率下降19.2%~23.6%,塑性下降更明显。交叉焊缝硬度与单一VPTIG焊缝硬度规律一致,从母材到焊缝中心硬度均呈现先下降后局部上升再下降的趋势,但交叉焊缝焊缝区及靠近焊缝的部分热影响区硬度较单一VPTIG焊缝明显下降。交叉焊缝微观组织呈树状枝晶和胞状枝晶形态,其打底层焊缝相较单一VPTIG焊缝晶粒更粗大且大小不均匀分布,导致交叉焊缝的力学性能下降。交叉焊缝断裂机制与单一VPTIG接头断裂机制一致,为混合型断裂机制,即以晶界韧性断裂为主,并伴随有微裂纹源受力扩展开裂、微孔聚合型断裂。交叉焊缝断口相较单一VPTIG接头断口呈现韧窝少且浅、微裂纹源受力扩展开裂更明显的特征。

2A14铝合金FSW焊缝背部线状缺陷返修工艺

针对2A14铝合金搅拌摩擦焊(FSW)焊缝背部线状缺陷,设计了4种不同的方案对其进行返修,分析了不同返修方法对焊缝缺陷消除、接头力学性能以及接头组织的影响,研究了其焊缝背部缺陷返修的工艺特性。结果表明,4种方法均可消除未焊透缺陷。直接采用FSW返修可返修4次,但多次返修会造成焊缝减薄,抗拉强度下降,重复搅拌摩擦焊对焊缝组织影响较小;打磨焊缝背部缺陷后,采用TIG焊填料焊缝正面后再进行FSW返修,焊缝无明显减薄,抗拉强度有一定的下降,且2次返修的抗拉强度较一次有明显下降,次数应不超过2次,焊缝中残留的熔焊支状晶降低了返修后的接头性能;打磨后采用TIG焊填料并修平后进行FSW返修,两次返修接头强度未出现降低,熔焊填料的组织能够全部转化为FSW组织;打磨背部缺陷后TIG填料也能消除未焊透缺陷,但出现了明显的气孔甚至裂纹缺陷,强度严重下降,不宜采用。此外,选用较大的尺寸的搅拌头有助于维持焊缝强度。

大型2A14铝合金锻件的热处理质量控制

2A14铝合金通常要进行固溶和人工时效处理。然而,大型2A14铝合金锻件固溶和时效处理后常出现力学性能不合格、畸变过大和开裂等质量问题。解决这些问题的途径为正确切取质量检验试样、安排合理的机加工工艺、采用合适的加工刀具、制订合理的热处理工艺、严格遵守操作规程和精确控制热处理温度等。

变形温度对2A14铝合金显微组织和力学性能的影响

在300-450℃温度范围内对2A14铝合金进行恒应变速率的多向压缩实验，模拟其多向锻造过程，采用金相显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）和室温力学性能测试等手段研究变形温度对2A14合金的显微组织和力学性能的影响。结果表明：随着变形温度的升高，合金的软化机制由动态回复向动态再结晶转变，位错密度随之降低；变形后的2A14铝合金在热处理过程中，发生静态再结晶，变形过程中累积的形变储能对再结晶的形核及长大具有促进作用。随着变形温度的升高，时效态2A14铝合金的平均晶粒尺寸随之增大，分布变得不均匀，其强度与平均晶粒尺寸满足Hall-Petch关系式；室温拉伸断口形貌表现出韧性断裂特征，且随着变形温度的升高，单位面积内韧窝数量减少、尺寸增大，合金的靼性变差。

2A14高强铝合金电子束焊接头缺陷分析

研究了2A14铝合金在电子束焊接中的主要缺陷,分析了焊接缺陷的形貌特点、形成原因和控制措施,为铝合金电子束焊接接头质量的提高提供了依据.结果表明,在铝合金电子束焊接头中的裂纹为结晶裂纹,增加电子束流搅拌以减少成分偏析,细化组织可减少裂纹的产生;彻底清除氧化膜、增加扫描频率、实施焊后重熔均可有效地减少焊缝气孔的产生;焊后重熔和增加搅拌同样对焊缝内的根部缩孔有一定的改善作用;在焊接结构上采取适当措施解决焊缝下榻;焊接接头的软化通过焊后热处理得到明显改善.

电子束焊接2A14铝合金接头的组织与特征

对10 mm厚的2A14铝合金板进行电子束焊接,通过金相及扫描电镜沿焊缝熔深方向对各个区域的微观组织进行对比分析。结果表明:电子束焊接2A14铝合金接头沿焊缝中心和焊缝边缘的组织在尺寸、结晶形态和生长方向上存在很大差异,焊缝顶部和根部的组织尺寸较粗大,晶粒尺寸可达到20-50μm,靠近熔合线附近的焊缝组织沿最快散热方向具有明显的方向性,焊缝中心部位的组织非常细小,晶粒尺寸小于10μm,分布均匀,呈典型的非平衡快速凝固形成的枝晶组织。焊缝根部容易形成缩孔并伴随裂纹的产生,可通过散焦焊接和焊后背部重熔的方法加以消除。

双级固溶处理对2A14铝合金组织和力学性能的影响

通过拉伸试验、金相观察、扫描电镜、透射电镜等手段研究了不同双级固溶处理对2A14铝合金力学性能及组织的影响。结果表明:双级固溶获得了较高程度的过饱和固溶体,仅发生了部分再结晶;最佳双级固溶工艺为:470℃×2 h+510℃×1 h,采用该工艺并经160℃×8 h时效后,合金的拉伸力学性能达到σb=508.4 MPa,σ0.2=422.7 MPa,δ=14.9%;经双级固溶后,Al2Cu相已基本完全溶解,未溶相主要为富含Fe、Si的杂质相,其拉伸断口呈现出典型的韧窝型断裂;时效后合金中的主要强化相为S′相,且在470℃×2 h+510℃×1 h二级固溶并时效后的析出相较单级固溶的数量更多且细小均匀,因而获得了更高的析出强化效果。

提高2A14铝合金轮毂锻件力学性能的锻造工艺

为了解决2A14铝合金轮毂模锻件生产过程中出现的力学性能偏低现象,经过锻造工艺的对比试验,确定了最佳锻造工艺,应用于生产,使2A14铝合金轮毂模锻件力学性能得以提高,符合了标准的要求。

2A14高强铝合金电子束焊接工艺优化及接头组织分析

通过正交试验和分析的方法研究了电子束焊接中主要工艺参数:电子束流、焊接速度、焦点位置、扫描图形、图形尺寸以及扫描频率对焊接接头熔深和熔宽的影响规律.结果表明,电子束流和焦点位置对接头熔深和熔宽的影响最为显著,其次为焊接速度,而束流扫描参数,如图形、尺寸和频率对熔深的影响相对较小.利用优化的电子束参数组合焊接得到成形和质量良好的接头.焊缝内部分布着均匀细小的枝晶结构,其组织为先共晶α-Al固溶体和非平衡的共晶组织.

2A14铝合金挤压棒材的热处理工艺

采用显微硬度测试、电导率测试、拉伸力学性能测试以及透射电镜观察,研究时效温度和时效时间对2A14大规格铝合金棒材力学性能和电导率的影响规律。结果表明:在相同的时效时间下,合金电导率随时效温度升高而逐渐升高;在相同的时效温度下,合金电导率随时效时间的延长而逐渐升高。固溶态2A14合金中存在与Al6Mn晶体结构相近的Al12(MnCu)3Si2粒子,此Al12(MnCu)3Si2粒子在合金再结晶过程中影响晶界迁移,抑制晶粒在固溶过程中的长大效应;时效后,合金中主要的强化相为S'相,但在140℃(或低于400℃)时效12 h的合金中,强化相数量较少,合金性能与固溶态接近;经160℃、12 h时效后,合金具有较好的综合力学性能,其抗拉强度和屈服强度分别为509 MPa和452 MPa,伸长率为10.1%;在180℃、12 h时效条件下处理后,合金中的S'相会明显粗化,屈服强度和抗拉强度大幅下降,伸长率升高,表现出明显的过时效特征。

11个猪种SLC6A14基因3个SNPs的群体遗传变异研究

本研究旨在了解猪种的遗传变异、种群间的亲缘关系和遗传分化。以白色杜洛克×二花脸资源家系F0代的17头二花脸母猪和2头白色杜洛克公猪的DNA池为模板,通过直接测序在猪SLC6A14基因内识别4个SNPs,以3个突变位点(g.7944A>T、c.1438G>A、g.21063G>T)为基础,通过PCR-RFLP技术,对11个中外猪种进行多态性检测。结果表明:在SLC6A14g.7944A>T和g.21063G>T2个突变位点上,所有检测猪种都出现变异,其中槐猪、二花脸猪在g.7944A>T位点上变异显著(0.01<P<0.05);而里岔黑猪、槐猪、玉山黑猪、合作藏猪、八眉猪在g.21063G>T内变异极显著(P<0.01),以GT基因型为主,且二花脸猪中出现TT基因型;在SLC6A14c.1438G>A突变位点上,3个欧洲猪种(长白、大白、杜洛克)没有出现变异,均为GG纯合型,而其他猪种在此位点上均存在变异;再根据11个猪种3个位点的多态性信息计算Nei氏遗传距离,由UPGMA法构建聚类图,说明中国地方猪种与外引猪种存在明显的遗传分化;由此得出中国地方猪种比外引猪种有高的遗传多样性和变异,且存在明显的遗传分化,品种间多数猪种符合品种地域分布和品种特性。

热处理工艺对2A14锻件组织和性能的影响

针对生产中2A14壳体伸长率低导致力学性能不合格,对2A14锻件进行退火、分级时效热处理试验,测试力学性能及金相组织。结果表明:2A14锻件固溶前的退火处理能改善锻件纵横向性能,促进第二相的溶解;时效保温时间对锻件力学性能影响很大,随保温时间的延长,强度、硬度增加,伸长率则是先升高后降低,保温时间为4.5～5h时综合性能最好;分级时效能改善锻件组织及性能,优化出100℃×2h空冷+155℃×4.5h空冷的分级时效工艺,用此工艺处理2A14锻件,伸长率提高了170%～300%,强度、硬度仍保持较高水平。