AZ91D镁合金金属型锭料尺寸变化对等温热处理组织的影响

以AZ91D镁合金为实验原料,经重熔后浇注成不同尺寸(直径)的锭料;研究了金属型锭料尺寸变化对等温热处理组织的影响。结果表明,AZ91D镁合金锭料经等温热处理后,其心部逐渐到边缘的组织存在较大的差异,初生相颗粒尺寸由大逐渐减小,颗粒由块状趋于圆整并且分布均匀,液相也渐渐增多。随AZ91D镁合金锭料尺寸增加,等温热处理发现由锭料心部逐渐到边缘的组织存在的差异将进一步增加,并且锭料初生颗粒及固相率有增大趋势。

金属基非晶材料的研究进展

金属基非晶合金是一种新型的材料,经过几十年的发展,现在已经成为金属材料领域的热点。本文介绍了金属基非晶态合金的形成机制及其性能,重点对Cu基、Fe基、Zr基、Mg基几种非晶的性能以及目前的研究状况等作了较详细的说明。

热压制备Mo-Nb-Si系新型高温金属硅化物合金

以Mo粉、Nb粉和S i粉为原料,采用机械活化/热压工艺制备(Mo1-xNbx)5Si3(x=0,0.4,0.6,1.0)型高温金属硅化物。通过XRD、SEM和EDS等分析手段对合金试样进行物相分析、显微组织观察、微区成分分析及力学性能测试。结果表明:合金试样的主要物相为Mo5Si3、α-Nb5Si3、γ-Nb5S i3及其(Mo,Nb)5Si3和β-(Nb,Mo)5Si3固溶体相,Mo有助于高温相β-Nb5S i3的相稳定;随着Nb含量的增加,硬度值呈上升趋势,合金硬度较高,达1 311.5～1 397.5HV;试样的压痕断裂韧度和抗压强度呈先增加后降低的趋势,当x=0.6时断裂韧度和抗压强度达到最大,分别为4.71MPa·m1/2和1 637MPa,Nb5Si3和Nbss(Nb基固溶体)有助于合金断裂韧度的提高。

铝/镁双金属铸造复合材料的组织与性能

以6061铝合金为液态浇注金属,以AZ31B镁合金为固态基板,采用固−液复合铸造法制备了Al/Mg双金属复合材料。研究了6061铝合金熔体浇注温度对复合材料界面组织、宽度、相组成和力学性能的影响。结果表明:随着6061铝合金液浇注温度的升高,复合材料界面过渡区宽度增加,从360μm增加到1120μm,且金属间化合物体积分数增加;当6061铝合金液的浇注温度在660~700℃时,可获得良好的6061和AZ31B双金属冶金结合界面;界面附近可分为五个不同区域,铝合金基体区,镁合金基体区,靠近铝合金侧区域主要由α(Al)和Al_(3)Mg_(2)相组成,靠近镁合金侧区域主要由α-Mg和Mg_(17)Al_(12)相组成,中间过渡区由Mg_(17)Al_(12)和Al_(3)Mg_(2)相组成,在中间过渡区中发现了AlMg_(4)Zn_(11)相,该相可以有效提高复合材料的结合性能;当6061铝合金液浇注温度为680℃时,复合材料界面强度达到最大,其中剪切强度为39 MPa,抗拉强度为49.5 MPa。

添加不同合金粉末激光熔钎焊铝/钢异种金属接头的组织与性能

预涂分别富含硅、镁、锰、硼、锌元素的五种合金粉后,对不等厚5A06铝合金板和ST04Z镀锌钢板进行了激光熔钎对接焊,研究了焊接接头的显微组织、拉伸性能和耐腐蚀性能。结果表明:接头界面处形成了金属间化合物层,近镀锌钢侧形成的金属间化合物主要为Fe_2Al_5,近铝合金侧形成的主要为FeAl_3,预涂富含硼的合金粉得到的金属间化合物层最厚;接头均在焊缝处发生以韧性断裂为主,脆性断裂为辅的混合断裂,预涂富含硅的合金粉得到的接头的抗拉强度最大;预涂富含锰的合金粉焊接后,接头的耐腐蚀性能最好,预涂富含镁、硅、锌的合金粉焊接后,耐腐蚀性能依次降低,腐蚀易发生在金属间化合物层与铝合金界面处。

6061铝合金断裂机理的原位拉伸研究

用SEM-520原位拉伸试验对不同应力状态下6061铝合金试件的断裂过程进行研究。结果表明,不同应力状态下的铝合金试样在拉伸过程中其表面均产生了大量的滑移带,但断裂机理不同。随着三轴应力度的降低,断裂从韧窝聚合型混合剪切机制向纯剪切断裂机制过渡,试件断口也由韧窝断裂模式向剪切断裂模式演变;6061铝合金晶界处为最薄弱环节,微裂纹形核于晶界,随载荷的增加,微裂纹长大和扩展。微裂纹之间通过扩展或剪切而连接导致试样断裂;试样最小断面上的三轴应力度越小,试样断口的两个面上韧窝的取向就越明显,断口越光滑。

钇对Mg-9Al-1Si合金蠕变抗力和微观组织的影响

研究了Mg-9Al-1Si-xY合金的高温蠕变性能及其微观组织与力学性能的关系。该合金中的主要强化相Mg2Si呈粗大的汉字状,分布在晶界的周围,在受到应力时,这种汉字状相与基体的界面处易产生微裂纹,降低合金的抗拉强度、塑性等力学性能。在Mg-9Al-1Si合金中加入微量的Y以后,合金的组织得到明显的细化,Mg2Si强化相形貌由粗大的汉字状转变为细小、弥散分布的颗粒状。显微组织的改善,使得Mg-9Al-1Si合金的室温和高温力学性能均有一定的提高,并明显改善了Mg-9Al-1Si的抗蠕变性能。

自孕育半固态制浆技术的研究

分析了国内外制浆技术的现状及组织形成的理论,提出了一种新的半固态制浆技术——自孕育法,即采用与合金同成分的本体孕育并经过导流器进一步孕育的方法,并对AM60合金进行了浆料制备试验。通过控制合金熔体温度与局部过冷使之具有大量的晶核,再利用流动冲刷,获得具有非枝晶初生固相的固-液混合浆料。试验结果表明,经过自孕育处理,当温度为650℃、孕育剂加入量为熔体质量的11%时,制备的半固态浆料具有均匀、细小、非枝晶状的微观组织,晶粒平均尺寸仅为51μm。

基于电极位移信号特征分析的电阻点焊质量监测

提出一种基于点焊过程信息采集和处理的焊点质量在线监测方法。通过对电极位移、动态电阻信号的实时采集和分析,利用电阻信号动态特征刻画熔核形成的不同阶段,从同步位移信号中提取12个与焊点质量相关的动态特征参量。通过对提取的特征参量与作为焊点质量评价指标的抗剪强度之间的相关性分析,选取相关性显著的特征参量作为输入和抗剪强度为输出,建立线性回归、非线性回归及径向基函数神经网络焊点质量监测模型。监测模型的有效性检验结果表明,建立的三种监测模型都可实现对焊点质量的在线监测。径向基函数神经网络模型的监测准确率高于其他两种模型,其平均验证误差为2．28％,最大验证误差低于10％。

电弧声信号与铝合金MIG焊缝塌陷的相关性

针对铝合金MIG焊过程热积累作用强容易产生焊缝突然塌陷从而导致焊接过程失败的问题,建立电弧声信号传感系统并以焊接电弧声为研究对象,运用小波分析方法研究焊接电弧声信号与焊缝塌陷的相关性。研究表明电弧声信号的能量变化与焊缝塌陷有着明显的对应关系,电弧声总能量随着焊缝开始塌陷而增加,对电弧声进行小波分解发现不同频带有着不同的变化规律。研究结果为铝合金MIG焊实时焊接塌陷缺陷的检测提供一种新型有效的方法。

弥散强化型导电铜基复合材料的研究进展

弥散强化铜基材料是一类具有优良综合性能的新型结构功能一体化材料,综述了弥散强化型导电铜基复合材料的理论研究进展、国内外的应用,以及近年来该材料制备方法的研究新进展,总结了该类材料的主要复合体系,指出解决增强相粉体的细化及增强相与基体铜之间的界面适配性问题是该类材料发展的关键性技术。

基于焊点表面图像处理的点焊质量监测

以采集的电阻点焊接头表面的数字图像作为信息源,探索了一种新的点焊质量无损监测方法。首先,通过图像特征分析,焊点表面图像被划分为4个环形特征区域,提取环形特征区域面积作为表征焊点质量的特征参数。其次,根据特征区域面积与焊点抗剪强度的相关性分析结果,选择了相关性显著的3个特征参数作为输入向量,焊点抗剪强度作为输出向量,建立了点焊质量的RBF神经网络监测模型。仿真分析和验证结果表明,基于焊点表面图像特征信息处理监测点焊质量的方法是可行的。

熔体处理温度及保温参数对A356铝合金半固态浆料水淬组织的影响（英文）

采用自孕育法制备A356铝合金半固态浆料,研究熔体处理温度及保温参数对A356铝合金半固态浆料水淬组织的影响,并分析剩余液相的二次凝固行为。结果表明:熔体处理温度对最终半固态组织影响较为显著。当熔体温度在680~690°C之间时,可以制备出适合流变成形的半固态浆料。在等温保温过程中初生颗粒的生长速率符合D_t^3-D_0~3=Kt动力学方程,且当保温温度为600°C时初生颗粒的粗化速率最快。此外,等温保温时间对二次凝固组织的影响较明显。保温3 min时浆料水淬组织中的二次颗粒最为细小、圆整。随保温温度的升高,二次颗粒数目逐渐增多。因此,共晶反应被限制在很小的晶间区域内,使最终凝固的共晶组织排列较为紧密。

热处理对流变压铸2024变形铝合金组织及性能的影响

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)等,研究热处理对流变压铸2024变形铝合金组织及性能的影响。结果表明:流变压铸成形的2024变形铝合金在495℃固溶处理12 h后,共晶相θ(CuAl2)相和S(CuAl2Mg)相在α(Al)基体中充分固溶,初生颗粒与二次凝固区颗粒也存在合并长大现象;经190℃时效处理8 h后,合金强度较高;时效处理16 h时,合金硬度达到峰值,合金析出相主要在晶界以不连续析出为主,合金具有较好的固溶强化作用。

Cr、Ni对Cu50Zr42Al8非晶合金摩擦磨损性能的影响

利用铜模吸铸法制备了直径为3mm的(Cu_(50)Zr_(42)Al_8)_(99)Cr1和(Cu_(50)Zr_(42)Al_8)_(99)Ni1大块非晶合金圆棒。在栓-盘摩擦试验机上对其非晶合金的摩擦磨损性能作了测试。结果表明,添加微量Cr以后,其在低速下的摩擦性能得到了改善,并且提高了非晶合金发生严重磨损的滑动速度;添加微量Ni后,同样改善了非晶合金在较低速度时的摩擦磨损性能,但在高速时的性能改善不明显。

高效MIG/MAG焊的研究与发展

近年来高效化MIG/MAG焊技术受到了焊接工作者的广泛重视,进一步提高焊接效率以满足现代制造业发展的要求是焊接技术的发展趋势之一,因此开展高效化焊接技术的研究具有重要的意义。介绍了国内外高效MIG/MAG焊方法的发展现状,分析了高效MIG/MAG焊时易发生的缺陷及产生原因,论述了Twin及Tandem双丝MIG/MAG焊、DE-GMA焊、激光-MIG复合焊、T.I.M.E焊、磁控大电流MAG焊等高效化MIG/MAG焊方法的结构、原理和特点,指出了高效MIG/MAG焊接技术的发展方向。

混合方式对受控扩散凝固过共晶Al-Si合金初生硅相的影响

采用受控扩散凝固技术(CDS)制备Al-15%Si(质量分数)合金,研究混合方式对受控扩散凝固Al-15%Si合金初生硅相尺寸、形貌和分布的影响。结果表明:受控扩散凝固可以明显细化初生硅相,改善初生硅相形貌和在组织中的分布。其中,液-液混合细化效果比固-液混合细化效果好,特别是通过液态纯铝与液态Al-25%Si合金的液-液混合受控扩散凝固制备得到的凝固组织,其初生硅相平均尺寸仅为14μm,且在组织中分布均匀。

热影响区几何尺寸对铝合金焊接接头变形及强度影响规律

用有限元软件ABAQUS对平板对接铝合金焊接接头进行拉伸模拟,研究了HAZ几何尺寸对焊接接头变形及强度影响规律.结果表明,随着HAZ长度的增加,铝合金焊接接头的屈服强度和抗拉强度均逐渐降低,应力三轴度在母材与HAZ交界处和焊缝与HAZ交界处存在突变,应力三轴度最大值的位置从母材与HAZ交界处转变为焊缝与HAZ的交界处;随着接头厚度的增加,屈服强度和抗拉强度基本上是逐渐增大的,接头中的应力三轴度取决于试样的厚度、焊缝区尺寸及HAZ尺寸;随着接头宽度及标距长度的增加,屈服强度、抗拉强度和焊缝及HAZ范围内的应力三轴度基本上是逐渐增大的.当试样标距长度增加到某一值时,这三个参数将不再发生变化,为一恒值.

Ni-P功能梯度层及均质Ni-P化学镀层的磨损性能

目前,Ni-P化学镀层内应力大,结合强度低,耐磨性差,功能单一,不能满足工业应用要求。为此,采用化学镀技术在45钢表面制备了Ni-P功能梯度镀层,并与3种不同磷含量的均质Ni-P镀层对比,研究了镀层硬度、结合力、耐磨性等特征,分析了成分与结构的梯度变化对Ni-P镀层耐磨性能的影响。结果表明:Ni-P梯度镀层的硬度高于中磷和高磷镀层,略低于低磷镀层,400℃热处理1h后其硬度达到最大值;镀层与基体结合紧密;在相同条件下试验,Ni-P梯度镀层的耐磨性均优于均质Ni-P镀层,热处理后其耐磨性比均质Ni-P镀层提高1～2倍;与单层Ni-P镀层相比,梯度镀层在整个磨损过程中摩擦系数变化平稳,波动范围较小,镀层内部成分和结构的梯度化进一步提高了镀层与基体的结合力和耐磨性能。

异厚度铝合金薄板激光拼焊应力应变场数值模拟

利用ANSYS软件对异厚度铝合金激光拼焊的应力应变场进行三维瞬态有限元分析。为了提高计算精度和效率,采用过渡网格划分形式以保证焊缝处网格足够细小。定义弹性模量E,线膨胀系数lα,泊松比μ等随温度变化的材料力学参数值。指定塑性分析选项为经典的双线性随动强化(BKIN),边界条件约束焊件的自由度以模拟夹具的作用。结果表明,由于厚度不同,薄厚两板应力应变场存在差异,薄板焊缝附近的应力场范围较大,变形比厚板复杂且比厚板大。利用小孔释放法检测异厚度铝合金激光拼焊板的残余应力,将模拟值与实测值进行对比分析,结果显示模拟值与实测值吻合良好。