航空液压形状记忆合金管接头的相变行为和力学性能

在理想弹塑性的本构关系下对形状记忆合金(SMA)管接头在内压力下的扩颈行为进行了理论分析,讨论了其在热力耦合作用下的相变机理,得到了SMA管接头各工作阶段内部马氏体和奥氏体分布示意图。通过数值模拟可知SMA管接头完全相变所需压力为133.05 MPa,当温度达到67.22℃时,SMA管接头与被连接件进入热力耦合阶段,同时得到了SMA管接头内部各向应力及等效应力随半径变化的曲线图。进而通过有限元软件对SMA管接头工作过程进行了仿真,得到了各阶段SMA管接头的应力分布云图,分析了SMA管接头在各个相变过程中的力学行为及马氏体分布变化情况,并将数值模拟及仿真结果与已有实验数据进行比较,验证了模型的可行性。

TiNiFe形状记忆合金管接头应力场模拟

通过实验确定TiNiFe形状记忆合金的材料参数,建立该合金的本构方程。对升温恢复过程中管接头和被连接管系统的应力场进行模拟计算,研究管接头内径、壁厚和装配间隙等参数对径向压应力的影响。计算结果表明,为了提高连接强度,可以适当增大管接头壁厚,减小管接头内径和装配间隙。

由元素粉末直接制取TiNi形状记忆合金管接头的研究

研究了直接由Ｔｉ，Ｎｉ元素粉末制取ＴｉＮｉ记忆合金管接头的过程，由Ｔｉ，Ｎｉ粉末直接得到了反应充分，结构密实的管接头坯料，经机加工制得的管接头扩径变形率＞６％，形状恢复率＞８０％。

Ni-Ti-Nb宽滞后形状记忆合金管接头研究和进展

介绍了 Ni Ti Nb宽滞后记忆合金的发展以及形状记忆合金管接头工作原理。详细论述了 Ni Ti Nb宽滞后记忆合金管接头制备加工特点 ,结构设计思想以及扩径工艺。

TiNi形状记忆合金与不锈钢钎焊接头的微观组织与性能

采用含Ag50%～68%、Cu10%～30%、Zn12%～20%、Sn0%～10%的银基钎料,通过激光钎焊,改变钎焊有效热输入(激光输出功率和钎焊时间),研究了TiNi形状记忆合金与不锈钢异质钎焊接头的微观组织和性能.结果表明:AgCuZnSn钎料对TiNi形状记忆合金和不锈钢的润湿性较好,钎焊接头界面平整、致密,与TiNi形状记忆合金形成的界面反应层较窄,而与不锈钢形成的界面反应层较宽.钎焊有效热输入对TiNi形状记忆合金热影响区组织和性能影响较大.钎焊有效热输入量过高,将导致TiNi形状记忆合金侧热影响区组织晶粒粗大、硬度降低、 塑性提高.严格控制钎焊工艺参数可以获得具有较高抗拉强度、形状记忆效应和超弹性的TiNi形状记忆合金与不锈钢钎焊接头.

Fe-Mn-Si形状记忆合金管接头研究

采用Ｆｅ－２８Ｍｎ－４Ｓｉ（加Ｍｇ）形状记忆合金热轧无缝管制成管接头，管接头内径平均变形量５．６％时，形状恢复率为３８．６８％，管接头与被接管连接后，具有高的连接强度及良好的密封性，在材料试验机上需１．７５ｔ的力才能将连接好的被接管一端拉出，并且管接头承受４ＭＰａ压力不泄漏。

FeMnSiCr铁基形状记忆合金管接头耐腐蚀抗氧化性能的研究

针对FeMnSi系形状记忆合金管接头易腐蚀、抗氧化性差等缺点 ,通过加入一定量的Cr元素和施加适当的变形率 ,提高了合金的耐腐蚀抗氧化性 。

不同载荷下形状记忆合金管接头性能的有限元分析

采用形状记忆合金(SMA)的本构方程分析了管接头,考虑了不同边界和载荷对管接头系统的影响,得出了管接头系统的应力分布。结果表明,管接头的两端内边沿、中间内壁部分的交界面处均是产生裂纹或脱粘的危险部位,垫层的存在有助于提高管接头系统的连接强度。

TiNi形状记忆合金片激光微焊接接头的组织性能(英文)

采用脉冲激光实现了0.2mm厚TiNi形状记忆合金的对接焊,研究了焊接接头的抗拉强度、断裂形貌、组织和相变过程。结果表明,脉冲激光能够实现薄片状TiNi形状记忆合金的良好对接焊,焊接接头的抗拉强度可达683MPa,为冷轧态母材的97%,断口形貌与母材相似,均为延性断裂。根据晶粒尺寸和显微组织的不同,接头可分为4个区。焊缝中心区为细小的等轴晶,而焊缝边缘为柱状晶组织。对焊接接头进行焊后退火处理后其相变过程与退火态TiNi形状记忆合金的接近。

TiNi形状记忆合金与不锈钢激光焊接头裂纹分析及防止措施

采用激光焊对TiNi形状记忆合金与不锈钢异种材料进行焊接,用扫描电镜和激光共聚焦显微镜研究了TiNi合金/不锈钢接头裂纹及断口特征,分析了焊缝裂纹的形成机理,并提出了防止裂纹的措施.结果表明,裂纹多以微裂纹的形式出现于焊缝中心和TiNi合金侧熔合区.焊缝中存在大量的脆性化合物是产生裂纹的内在原因,接头受到拉伸应力是产生裂纹的必要条件,焊缝裂纹是二者共同作用的结果.通过焊接区加镍和钴中间层材料、改变激光光斑位置、焊接区施加轴向力及优化激光焊接参数的方法均能在一定程度上改善焊缝金属的裂纹敏感性,其中加金属中间层效果更为明显,加镍和钴中间层后,接头抗拉强度分别达到372和347 MPa,比未加中间层的接头的抗拉强度分别提高98.9%和85.6%.

铜基形状记忆合金管接头的特性

对铜基形状记忆合金管接头的特性作了研究。实验结果表明:铜基记忆合金管接头内径在适当的冷态扩孔度下具有较高的单向恢复率,并且薄壁管接头比厚壁的有更大的恢复率。该管接头在冷态扩孔后经10次左右的冷热循环。使冷态和热态时其内径尺寸分别达到稳定值,它们的差值以薄壁管接头的较大。在冷态扩孔后轻松的插入两段钢管,当马氏体逆转变后管接头紧紧抱住钢管。其抱紧力随它们之间的过盈量增加而增加;同时该管接组件具有良好的气密性。

Φ10mm NiTiNb形状记忆合金管接头数值模拟分析

采用数值模拟方法,研究了不同壁厚和内筋高度的NiTiNb形状记忆合金管接头径向应力与拉脱力随温度变化的定量关系。建立了能描述NiTiNb形状记忆合金管接头力学行为的本构方程,对径向应力与拉脱力进行了模拟计算,得到了NiTiNb形状记忆合金管接头在恒约束应变恢复过程中径向应力随温度的变化规律。采用数值模拟法分析了不同壁厚和内筋高度的管接头对径向应力的影响,掌握了拉脱力的变化规律,确定出NiTiNb形状记忆合金管接头最佳的壁厚和内筋高度。

形状记忆合金管接头空间轴对称有限元分析

本文采用形状记忆合金（ＳＭＡ）的三维本构方程和有限变形理论，考虑拉、压不同应力状态对相变点移动的规律，编制了ＳＭＡ轴对称大变形的有限元程序，与单向拉伸下解析所得的应力、应变曲线相比，证实程序的正确性．文末计算一ＳＭＡ管接头，并指出按空间轴对称计算的必要性．

TiNi形状记忆合金与不锈钢激光钎焊接头界面组织特征

通过扫描电子显微镜、能谱仪及X射线衍射技术分析TiNi形状记忆合金与1Cr18Ni9Ti不锈钢激光钎焊接头界面反应层的组织结构特征。结果表明:TiNi形状记忆合金与不锈钢激光钎焊接头钎缝主要由α-Ag固溶体、α′-Cu固溶体和Ag-Cu共晶相组成;不锈钢/银基钎料界面反应区由3层连续的反应层构成,分别为:奥氏体(A),马氏体(M)/A和M/α-Ag+α′-Cu+M;TiNi形状记忆合金/银基钎料界面反应层主要由Ti(Ni,Cu)+(Ni,Cu)Ti2化合物组成。

Fe-Mn-Si-Cr-Ni系形状记忆合金管接头形状记忆效应和耐腐蚀性能的研究

研究了Fe-Mn-Si-Cr-Ni系形状记忆合金管接头形状记忆效应和耐腐蚀性能。结果表明,随着预变形量的增加,管接头的形状记忆效应下降,而恢复应变呈上升趋势,当预变形超过5.3%左右时,上升幅度不大;连接状态的管接头在模拟油田介质中的耐腐蚀性能比3.5%的NaCl溶液中的抗蚀性差;在模拟油田介质中,连接状态和未连接的管接头相比,由于回复应力使表面产生拉应力以及应力诱发ε马氏体的存在,使连接状态的管接头耐腐蚀性能下降;随着预变形的增大,由于回复应力、管接头裂纹以及晶体缺陷密度增加的共同作用,使连接状态的管接头耐腐蚀性能降低。

形状记忆合金管接头结构优化与有限元分析

为了解决油管接口处的慢性泄漏问题,研究了一种舰艇核反应堆管路用形状记忆合金管接头.建立了NiTiNb形状记忆合金管接头结构优化模型,并采用遗传算法,对NiTiNb形状记忆合金管接头进行了结构优化设计.采用有限元法对优化后的NiTiNb形状记忆合金管接头进行了热结构耦合仿真分析,仿真试验结果与理论分析结果取得了较好的一致性,从而证明本文提出的方法是可行、有效的,具有很大的通用性和工程实际意义.

随机后热处理对TiNi记忆合金精密脉冲电阻对焊接头性能的影响

采用拉伸测试、SEM、TEM和定点成分能谱分析等手段研究了随机后热处理对TiNi形状记忆合金精密脉冲电阻对焊焊接接头力学性能、形状恢复率的影响 ,并对影响接头力学性能和形状恢复率的接头组织和形貌进行了研究 ,得出了获得具有较高形状恢复率接头的焊接参数 ,从微观角度揭示了随机后热处理提高接头形状恢复率的内在原因 ,为TiNi形状记忆合金的开发和应用提供了基础 。

Fe-17Mn-5Si-10Cr-5Ni形状记忆合金管接头性能分析

对 Fe- 17Mn- 5 Si- 10 Cr- 5 Ni合金管接头的形状记忆效应和连接性能进行了系统地分析 ,结果表明 :1形状恢复率随着预变形量的增加而降低 ;最大可恢复应变出现在 4%～ 6 %之间 ;预变形量为 4.5 %～ 8%时管接头的紧固力较大 ,耐压密封性较好。 2热—机械训练可显著提高管接头的形状记忆效应、连接的紧固力和耐压密封性。 3管接头的形状记忆效应随着其壁厚的增大而降低 ;管接头壁厚有一个合理的取值范围 ,可使其连接的紧固力较大、耐压密封性较好。 4管接头连接长度越长 ,管接头的紧固力越小而耐压密封性越好。5管接头结构对管接头连接的耐压密封性影响很大 。

TiNi形状记忆合金电阻钎焊接头微观组织分析

利用自行改制的数控交流电阻焊机 ,采用CuNi薄带钎料 ,配合改进型钎剂实现了TiNi形状记忆合金电阻钎焊连接。借助于光学显微镜、SEM及EDX对钎缝的组织进行了分析。结果表明 ,试验采用的电阻钎焊工艺对母材的热影响极小 ,接头中没有明显的热影响区 ;在钎缝中存在的Ti3

TiNi形状记忆合金与不锈钢焊接接头性能比较

采用微束等离子弧焊、储能焊和激光钎焊焊接TiNi形状记忆合金与不锈钢异质接头,研究了接头的力学性能,在光学显微镜、扫描电镜及能谱仪上观察分析了接头的断口形貌和微观组织.结果表明:采用微束等离子弧焊和储能焊,焊接接头极脆,抗拉强度低且不能承受弯矩,热影响区硬度增加,接头呈脆性断裂;采用激光钎焊,接头抗拉强度达320～360 MPa,热影响区较小,TiNi形状记忆合金性能损失较小.因此,激光钎焊比微束等离子弧焊和储能焊更适合焊接TiNi形状记忆合金与不锈钢.