Fe-Co-V箔材的研究进展

Fe-Co-V软磁合金具有较高的饱和磁感应强度(B_(s)=24000 Gs)和居里温度(980℃),因此Fe-Co-V箔材在航空航天、汽车工业和医疗等领域都有广泛的应用,例如用于同步磁滞电机、扭矩传感器、力传感器和声纳换能器转子的主动部件中,并可以满足其高性能、高品质和高可靠性的要求。Fe-Co-V箔材具有良好的磁性能,但是其强度和延展性等力学性能较差限制了其实际的应用,目前的研究工作专注于在保持Fe-Co-V箔材磁学性能的同时提高其强度和延展性等力学性能。本文对近年来Fe-Co-V箔材的研究进展进行详细的整理与总结,介绍了Fe-Co-V箔材的两种制备方法(真空电弧熔炼及增材制造)、热处理工艺以及相关的激光焊接工艺,分析了多种Fe-Co-V箔材的磁性能及力学性能,期望能为Fe-Co-V箔材的进一步研究提供帮助。

高纯度、低偏析GH4169合金研究进展

镍基高温合金GH4169镍含量高达50%以上,是一种以析出强化为主、固溶强化和晶界强化为辅的变形高温合金,在650℃以下高温环境工作时,不仅具有优异的高温强度、极高抗氧化和耐腐蚀性能,而且还具有良好的焊接性能,广泛应用于航空航天发动机等高温零部件。随着我国航空航天发动机不断的更新换代,对内燃机和发动机用镍基高温合金的高温热强性和耐候性提出了更高的要求。针对GH4169合金纯净化制备方法、焊接性能、热加工工艺和锻造等方面,系统介绍了制备技术和热加工的作用,总结了最优的熔炼技术、焊接工艺和热加工技术,分析了GH4169变形高温合金的应用和发展趋势。

焊丝成分对国产Invar合金GTAW接头组织差异性的影响

采用钨极惰性气体保护焊(Gas tungsten arc welding,GTAW)工艺完成15 mm厚国产Invar合金的焊接,研究了焊丝成分对接头组织差异性的影响。结果表明:三种焊丝所获得的显微组织均由焊缝边缘垂直于熔合线生长的粗大柱状晶和焊缝中部的等轴晶组成,等轴晶内部的亚晶结构明显细化。使用不同成分焊丝后在焊缝形成的析出相种类、形态与分布位置存在较大差别。采用添加0.40%Ti的焊丝在晶界析出较多规则的块状颗粒,而添加1.42%Nb的焊丝在亚晶界析出白色链状或柱状连续相。析出相不仅能作为异质形核的核心或钉扎晶界的质点细化晶粒,还可以作为沉淀相阻碍位错运动从而提高焊缝强度。试样拉伸结果表明:焊丝加入0.40%Ti、1.42%Nb后,接头的抗拉强度大幅提升,分别达到638.2 MPa和653.5 MPa,相较原始焊丝分别提高60.6%、64.4%。断口形貌表明采用含铌焊丝(1.42%Nb)后断口韧窝尺寸和深度增大,接头断裂模式由脆性断裂转变为韧性断裂,说明Nb元素对Invar合金接头组织细化、力学性能改善具有显著作用。

基于因次分析的中间包结构优化

用于生产精密合金的1.3 t真空感应炉,其在浇注过程中由于目前使用的中间包存在流场分布较不合理、临界起漩高度较高等问题,结合该实际物理过程,通过因次分析法获得相似准数,建立过程相似模型,研究了不同內型结构对中间包流体流场的影响。结果表明,在该中间包内使用导流隔墙效果优于无控流措施,导流隔墙的结构对中间包流动特性影响较大。与原方案中间包结构相比,优化后的中间包的流体流动特性得到很大改善,平均停留时间从39.46 s延长到了50.03 s,死区体积分数从27.82%降至14.47%。通过系统取样分析发现优化后铸锭内T[O]和T[N]大幅降低。

CaF2-NaF-Na3AlF6-Al2O3-ZrO2预熔渣组元对熔化温度的影响及应用

精炼渣的适当选择有利于Mn72Ni10Cu18热双金属冶炼过程的有效进行。实验选取CaF2-NaF-Na3AlF6-Al2O3-ZrO2五元渣为研究对象,通过三元二次正交试验研究了不同组分含量对熔化温度的影响。对实验所得熔渣物相组成进行了XRD表征分析。通过实验得到与Mn72Ni10Cu18冶炼性能相匹配的预熔精炼渣配比。

国产Invar合金激光焊接接头组织演变及拉伸性能研究

针对4 mm厚的国产Invar合金进行激光焊接实验,对比分析了不同热输入下接头显微组织的差异性,并探究了晶粒尺寸对接头拉伸性能的影响。结果表明,焊缝区域主要由柱状晶组成,在不同热输入下晶粒的生长模式几乎相似,但柱状晶晶粒的尺寸随着热输入的增加而逐渐增大。低热输入(90 J/mm)条件下的平均晶粒面积为12599.7μm~2,比高热输入(200 J/mm)条件下的细化了29.8%。相比于高热输入,低热输入时焊缝底部的亚晶粒数量增多且尺寸减小,平均二次枝晶间距从6.11μm左右下降到4.26μm左右。拉伸结果表明,热输入增加引起的晶粒粗化导致接头的抗拉强度由473.4 MPa下降至432.9 MPa,同时断口处等轴韧窝的尺寸和深度明显减小。