O元素分布模式与AA-TIG焊熔池形貌的数值模拟

文中结合电弧辅助活性TIG焊熔池O元素分布的试验研究结果,提出焊接熔池表面O元素分别与熔池表面温度和位置相关两种分布模式,建立了更完善的电弧辅助活性TIG焊熔池模型,求解结果与已有的试验结果和理论研究吻合良好.结合求解结果,利用格拉晓夫数Gr,磁雷诺数Rm和表面张力雷诺数Ma分析了浮力、电磁力和表面张力的相对作用大小;利用Peclet数分析了熔池热对流和热传导的相对强弱.结果表明,电弧辅助活性TIG焊熔池表面张力作用远大于电磁力和浮力,并决定熔池流动形式;熔池热对流主导熔池的传热过程,揭示了不锈钢活性TIG焊活性元素决定深而窄的熔池形貌的内在本质.

N和O元素引入对GPCA-TIG焊焊缝冲击韧性的影响

通过外层气体引入O和N元素,气体熔池耦合活性TIG焊(gas pool coupled activating TIG welding)可以实现深熔深、高质量和连续焊接.为了研究清楚O和N元素引入对焊缝冲击韧性的影响规律和机理,针对SUS304不锈钢分别测试了外层气体为O_(2),N_(2)和O_(2)+N_(2)时的焊缝低温冲击韧性,并从焊缝组织成分、析出物种类及形态以及晶粒取向等方面分析了其影响机理.结果表明,外层气体引入对GPCA-TIG焊焊缝低温冲击韧性影响较大,单独引入O_(2)时将明显降低,单独引入N_(2)时降低较少,而同时引入O_(2)和N_(2)将增加焊缝金属低温冲击韧性.O和N元素同时引入增强GPCA-TIG焊缝金属低温冲击韧性的机理主要在于:焊缝组织较细,金属中的O和N元素含量和所形成的非金属夹杂物的增加程度和铁素体数量的下降程度都较少,却增加了奥氏体晶粒大角度晶界数量以及铁素体晶粒与奥氏体晶粒之间位向关系的匹配性,从而使得裂纹不易扩展,韧性增强.

合金元素Nb和Si对O相合金抗氧化性能的影响

研究了添加(0.3-0.9)Si(原子分数,%,下同)对Ti-24Al-14Nb-3V-0.5Mo合金650℃到800℃的静态和循环等温氧化性能的影响.研究结果表明:由于增大了表面氧化膜TiO2+Al2O3的致密度,添加Si元素能显著提高O相合金的抗氧化性能,并深入探讨了Si的影响机制.与一种高Nb含量的Ti-22Al-26Nb合金对比研究发现,在O相合金中最佳抗氧化性能对应的Nb含量是14左右.

医用β型钛合金中氧元素的作用

低模量β型钛合金作为生物医用材料得到了广阔的发展.国内外研究者发现添加O,N和H等间隙元素能够有效提高β型钛合金的力学性能.其中,O是研究最广泛的间隙元素.以国内外研究结果为基础,综述了O对β型钛合金的显微组织、相变、力学性能和超弹性的影响.O元素能够细化β相晶粒,但过多则会产生偏析.O抑制淬火过程中α″和ω两种马氏体转变.O具有很强的固溶强化作用,显著提高钛合金强度、硬度和耐磨性.O提高β相临界滑移强度和降低Ms点的作用有益于合金的超弹性和形状记忆效应.

稀土元素掺杂对尖晶石型LiMn_2O_4正极材料的结构和电化学性能的影响

利用固相配位反应法合成稀土掺杂基锂离子电池正极材料LiMn1.995RE0.005O4(RE=Y,Nd,La),通过XRD、充放电测试 等手段对材料的物相结构和电化学性能进行了研究。结果表明样品呈良好的尖晶石结构,在0.1mA／cm2和2.8-4.5V条件下恒流 充放电,其首次充电容量为135mAh／g,放电容量为120mAh／g,循环可逆性好。

气体熔池耦合活性TIG焊方法

提出了一种新型活性TIG焊方法——气体熔池耦合活性TIG焊,即GPCA-TIG焊.该焊接方法将气体分两层流动,内层气体采用惰性气体起到保护熔池的作用;外层气体则为含活性元素O的气体,将活性元素O引入熔池金属,达到增加熔深的目的.文中以SUS304不锈钢为焊接母材,研究了GPCA-TIG焊接法对焊接电弧及焊缝成形的作用,以及该方法主要工艺参数对焊缝熔深和深宽比的影响.结果表明,在相同参数下,与常规TIG焊方法相比,GPCA-TIG焊可不开坡口一次性焊透8 mm不锈钢板,焊接效率明显提高.同时采用该方法,可以有效避免钨极的氧化烧损.

外层氧气引入对GPCA-TIG焊焊缝性能的影响

针对SUS304不锈钢,采用传统TIG焊和GPCA-TIG焊进行工件表面熔焊,对外层气体引入氧气的GPCATIG焊和传统TIG焊焊缝的氧含量、显微组织、拉伸性能和低温冲击韧性进行了测定.结果表明,GPCA-TIG焊焊缝组织主要为奥氏体和铁素体,铁素体形态以骨架状和板条状为主.外层引入氧气时,焊缝中的氧含量增加,耦合度为+2时焊缝中的氧含量高于耦合度为0时的,焊缝的抗拉强度均略低于母材的.耦合度为0的GPCA-TIG焊焊缝冲击性能与传统TIG焊的相同,耦合度为+2的焊缝低温冲击韧性有所降低,达到传统TIG焊的85%.

异常高温造成高炉布料溜槽短期失效分析

浦项光阳高炉炉顶异常高温,布料溜槽在线运行6个月即发生严重龟裂失效。对失效溜槽本体材料低合金钢进行检测分析,结果表明,材料高温长时间运行,珠光体完全球化,碳化物及合金元素偏析、偏聚在晶界,严重降低晶界强度。同时,炉顶高温气氛中腐蚀性元素O、Cl、S等对布料溜槽严重腐蚀,最终造成布料溜槽短期失效。