复合成形轧制铜极薄带变形局部化的晶体塑性有限元模拟

随极薄带厚度的进一步减薄，轧制极薄带变形由于轧件厚度/晶粒尺寸比值小的尺寸效应和变形程度导致各向异性与局部化已完全不同于轧制厚件时的变形特性。采用具有拉拔-压缩-剪切复合成形功能的微型异步轧机开展系列厚度铜极薄带的箔轧实验，结果表明复合成形轧制工艺和极薄带尺寸显著影响轧制力能参数与箔材质量。宏观有限元理论已不再适用出现这些新现象的极薄带轧制变形的建模。将嵌入初始晶粒形貌和取向等微观组织结构信息的介观晶体塑性有限元模型(CPFE)用于复合成形条件下铜极薄带轧制变形局部化的模拟与分析，指导箔轧工艺优化和提高箔材质量。晶粒层次的晶体塑性有限元模型，准确预测了单层晶铜极薄带轧制变形局部化的现象和趋势，模拟与实验的轧制力吻合较好，尤其是各向异性。随上下工作辊异速比的增大，箔材厚度方向剪切变形增强，变形带、滑移带形成且局部化趋势显著。晶粒变形局部化的差异，对轧制制备极薄带材的控形控性造成困难。     

Microstructure and properties os steelAl-Pb composite bearing plate prepared by spray forming and rolling

采用喷射轧制工艺制备了钢/Al-8.5Pb-4Si-Cu-0.5Sn复合轴瓦带材，分析了所制备材料的组织及性能。结果表明，喷射轧制工艺制备的轴瓦合金Al-Si基体中具有均匀细小的Pb相粒子分布，经过50%变形量的轧制及320℃，5小时的后续退火处理，复合轴瓦带材的界面处发生了合金元素的扩散，形成了良好的冶金结合层，界面强度高，剪切强度可以达到72MPa，制备的轴瓦合金耐磨性能良好。     

喷射轧制钢/Al-Pb复合轴瓦带材的组织与性能

采用喷射轧制工艺制备了钢/Al-8.5Pb-4Si-Cu-0.5Sn复合轴瓦带材,分析了所制备材料的组织及性能.结果表明,用喷射轧制工艺制备的轴瓦合金Al-Si基体中分布有均匀细小的Pb相粒子,经过50%变形量的轧制和在320℃后续退火5h的处理,在复合轴瓦带材的界面处发生了合金元素的扩散,形成了良好的冶金结合层,界面强度高,剪切强度达到72MPa.用喷射轧制工艺制备的轴瓦合金具有良好的耐磨性能.     

层状金属复合板制备技术

阐明了双金属复合板的发展意义,并按两种金属的不同状态将双金属复合板的制备方法分为3大类(固-固复合法、固-液复合法及液-液复合法).介绍了层状金属复合板制造方法以及各种制造方法的特点,包括爆炸焊接法、轧制复合法、爆炸+轧制、反向凝固、电磁连铸、钎焊热轧复合法、喷射沉积复合法、扩散焊接、离心铸造等.     

Zn层添加AZ31/7075合金复合成形工艺及组织与性能研究EI北大核心CSCD

通过在异种材料界面添加厚度为100μm的Zn箔,采用预挤压与孔型轧制复合工艺成功制备出AZ31/7075复合材料,并利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)对复合界面进行表征及显微硬度测试,探究Zn过渡层在挤压复合孔型轧制过程中对产品的影响。结果表明:7075硬质铝合金芯部可细化AZ31镁合金,引入Zn过渡层可减少或者避免镁铝系金属间化合物生成;挤压及变形温升使Mg-Zn互扩散形成的低熔点共晶相熔化,同时加速元素自固相向液相扩散;然而降温冷却使Mg-Zn扩散层易出现不连续裂缝,但后续孔型轧制可显著改善;Mg-Zn扩散层经变形生成的MgZn_(2)金属间化合物具备较高的显微硬度(161HV),但Mg-Zn扩散层变形后厚度则较薄,结合层整体硬度变化不明显。     

泡沫铝夹芯板的制备技术

泡沫金属是一类具有低密度以及新奇的物理、力学、电学、声学等特殊性能的新型材料.而泡沫铝的潜在用途之一是作为泡沫铝夹芯板的芯材使用.详细介绍了制备泡沫铝夹芯板的不同方法,如胶粘法、超声焊接法、激光协助发泡法、扩散焊接法、面板与预制材料轧制-包覆法和粉末复合轧制法等.通过比较,在国内粉末复合轧制法工艺简单,是最有希望适合高温作业和大批量生产的方法.     

工艺参数对Al-Mg异种金属搅拌摩擦焊-钎焊复合焊接接头力学性能的影响

目的研究工艺参数对Al-Mg异种金属搅拌摩擦焊-钎焊复合焊接接头力学性能的影响。方法采用搅拌摩擦焊-钎焊方法,在不同焊接工艺参数下焊接2A12-T4铝合金和AZ31镁合金。结果当焊接速度为23.5mm/min、旋转速度为375 r/min时,焊接接头的抗拉剪力达到最大,为5.5 kN,比搅拌摩擦焊接头的最大抗拉剪力的5.0 kN提高了10%。结论搅拌摩擦焊-钎焊复合焊接的工艺参数会显著影响铝/镁异种金属接头力学性能,通过优化工艺参数能够获得力学性能优异的铝/镁异种金属焊接接头。复合焊接接头的抗拉剪力随着焊接速度的增大呈现先增大后减小的趋势。     

Al-Cu双金属复合结构的扩散连接试验研究

应用扩散连方法进行了Al-Cu双金属复合结构的试验研究，比较了不同的焊接工艺，材料组合以及母材状态情况Al合金与Cu的连接性，观察了接头区域的微观组织结构，研究表明，固相扩散连接是一种适用于异种材料连接的有效方法，通过在连接区域形成Al-Cu金属间化合物，达到Al和Cu的有效连接，材料组合，母材原始状态以及连接工艺参数对Al合金与Cu的扩散连接存在着明显的影响。表面镀Ni工艺不但能够有效阻止Al和Cu之间形成脆性相，而且Al和Ni之间形成了良好的扩散连接，改善了接头性能。     

异种金属板材的焊接工艺研究分析

随着时代的发展，新工艺、新设备、新材料的应用越来越广泛，其中在工程应用中异种金属焊接的应用尤为突出。本文内容涉及到异种板材的逆变直流和交流热压焊方面的原理、程序、工艺参数、焊接工艺，列举了电真空管金属器件中不同厚度板材的点焊应用实例，有效的解决了焊接产生的焊接裂纹、虚焊、晶间断裂纹、脆断、熔核不良、粘焊等焊接缺陷，在工程上异种板材热压焊得到良好的应用。其中会讲述到异种金属焊接工艺的发展、热压焊工艺方案、国内厂家在使用异种板热压焊工中的典型应用实例对比以及今后的发展趋势和研究热点。     

异种钢激光-电弧焊复合焊接数值模拟

目的研究异种钢激光-GMAW复合焊接温度场以及应力场变化。方法运用ANSYS有限元分析软件,以5 mm厚D500钢和A514钢为研究对象,采用均匀分布的柱体热源与椭球热源组合的方法,建立了激光-GMAW焊接热源模型,对异种钢激光电弧复合焊接过程进行了模拟计算,并与实验所得的焊缝形状以及焊后残余应力进行了对比。结果结果表明,异种钢激光电弧复合焊接过程焊接变形以及残余应力实验结果与数值计算结果吻合较好。结论验证了锥体加柱体热源与椭球热源的组合热源模型在异种钢激光-GMAW复合焊接温度场及应力场模拟中的适用性,从而为不同焊接工艺条件下异种钢激光-GMAW复合焊接的焊缝形状和尺寸预测,提供了一种有效的途径。     

中温轧制制备镁/铝/钽多层复合材料的界面扩散与力学性能研究

目的 实现镁铝钽异种金属复合板材的制备并优化复合板材的力学性能,以获得强轻质–高抗辐射屏蔽性能的复合金属材料。方法 通过中温轧制工艺,先进行首道次大压下量轧制、随后不断提升轧制道次的方法开展Mg–Al–Ta板材轧制复合研究,分析不同轧制道次下Mg–Al–Ta的界面扩散行为。结果 通过引入Al过渡层,成功实现Mg–Al–Ta轧制复合,不同轧制道次下制备出的Mg–Al–Ta层状复合材料表面较为平整,界面处结合良好;Mg–Al和Al–Ta界面的扩散宽度均随着轧制道次的增加而增大,在1道次到5道次的轧制中,Al–Ta界面的扩散宽度由1.2 μm增大到5.18 μm,Mg–Al界面的扩散宽度由2.38 μm增大到4.25 μm,随着轧制道次的增加,界面层硬度逐渐增大;Mg–Al–Ta层状复合板材的抗拉强度随轧制道次的增加而增大,2道次和5道次轧制板材的抗拉强度分别达到293、365 MPa;轧制道次对板材的塑性影响较小,不同轧制道次的复合板材伸长率均不足1%。结论 研究结果表明,Al是互不相溶金属Mg和Ta冶金结合的有效媒介;中温轧制的热力耦合作用是实现Mg–Al–Ta板材协同变形和界面扩散的主要机制。     

铝/镁搅拌摩擦焊-钎焊焊接接头微观组织结构

目的研究不同工艺参数下钎料Zn的添加对Al/Mg异种金属搅拌摩擦焊-钎焊焊接接头组织和性能的影响。方法以厚度为0.05 mm的纯Zn作为钎料,对3 mm厚的2A12-T4态铝合金和4 mm厚的AZ31变形镁合金,进行搅拌摩擦焊-钎焊的复合焊接,分析锌夹层的添加对接头微观组织与力学性能的影响。结果当添加Zn中间层时,接头钎焊区缓解了拉伸断裂趋势,在焊接速度为23.5 mm/min,旋转速度为375 r/min时,接头抗拉剪力达到5.5 k N,复合焊接接头的钎焊焊缝由搭接区、固相扩散区、钎焊区组成。结论钎料的添加有效阻止了Al-Mg系金属间化合物的形成。     

复合电镀制备透射电镜试样

用透射电镜(TEM)观察粉末产品,当粉末样品颗粒直径(即厚度)大于0.5μm时,由于电子束不能穿透,是不能进行电子显微结构分析的,把复合电镀技术引入到粉末颗粒电镜试样制备的方法中,在减薄镀层的同时实现了粉末颗粒的减薄.以平均粒径8μm的氧化钴锂LiCoO2(二次锂离子电池正极材料)为例,将其散布到CuSO4电镀液中进行复合电镀.将悬浮在电镀液中的颗粒连同镀金层金属离子共同沉积在电极上,通过选择合理的电镀工艺参数,形成厚度适宜、颗粒分布密度高、包埋紧实且易于剥离的复合镀层,然后将其电解双喷和离子减薄形成颗粒薄区,使电子束可以穿透.对用此方法制备的试样所做的透射电镜电子像和电子衍射谱分析表明,通过复合电镀包埋颗粒再减薄颗粒的方法对于电镜粉末大颗粒样品制备有实用价值.还探讨了复合电沉积时粉末颗粒的运动特点.     

复合粉制备工艺对自反应喷射成形TiC-TiB2复合陶瓷坯件的影响

以Ti粉、B4C粉、石墨和蔗糖（C的前驱体）为原料，采用机械粘结法制备了Ti-B4C-C系复合粉，采用前驱体法制备了Ti-B4C-C-蔗糖系复合粉，并分别利用两种复合粉进行自反应喷射成形试验，获得了Ti（C，N）-TiB2复合陶瓷坯件。通过XRD、SEM等方法观察了复合粉与喷射沉积坯件的组织结构，分析了其相组成，并测试了成形坯件的孔隙率及断裂韧性等力学性能，对比分析了复合粉制备工艺对喷射成形材料组织结构及性能的影响。研究结果表明：与机械粘结法制备的，Ti-B4C-C系复合粉相比，采用前驱体法制备的Ti-B4C-蔗糖系复合粉内部粘结强度稍低，但粉体内部混合更均匀，各组元间接触更充分，因而自反应喷射成形过程中的SHS反应更加充分。二者喷射成形所得材料均以Ti（C，N）-TiB2主相、部分钛的氧化物为副产物相，并有一定孔隙。但Ti-B4C-蔗糖系复合粉喷射沉积坯件副产物相少，组织均匀致密，且材料的断裂韧性高，综合性能明显优于Ti-B4C-C系复合粉喷射沉积坯件。     

电子束与电阻复合蒸发法制备Zr-Cu非晶薄膜及性能表征

主要采用电子束蒸发与电阻蒸发复合镀膜系统制备Zr-Cu二元非晶薄膜,衬底基板无冷却装置。通过X射线衍射仪(XRD)、场发射透射电子显微镜(FE-TEM)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、微控四探针测量仪等仪器,系统地研究了样品沉积时间对薄膜厚度、微观结构、表面形貌以及电学性能的影响,另外还分析了与磁控溅射制备的Zr-Cu非晶样品的区别。结果显示,该复合镀膜技术制备的ZrxCu100-x非晶薄膜玻璃形成成分范围为x=30~85;薄膜的结构与性能对沉积时间比较敏感。样品随沉积时间的延长从非晶结构逐渐向非晶纳米晶复合结构转变;相比磁控溅射制备的薄膜样品,复合蒸发法制备的薄膜表面呈现较大尺寸的"团簇"形貌;样品的电阻率和方块电阻随沉积时间的延长逐渐减小。     

a-Si∶H/Al/a-Si∶H三层复合膜的低温晶化研究

采用真空热蒸发与PECVD方法 ,在特殊设计的“单反应室双沉积法”薄膜沉积设备中沉积a Si∶H/Al/a Si∶H三层复合薄膜 ,并利用XRD ,XPS及SEM等方法对薄膜在不同温度退火后的晶化行为进行了研究。结果表明 ,随着热处理过程的进行 ,金属Al逐步向表面扩散 ,在金属Al锈导下a Si∶H层出现晶化的温度不高于 2 5 0℃。在Al层厚度低于 2 2nm时 ,a Si∶H向晶态硅转变的量随着Al层厚度的增加而增加 ,而当Al层厚度大于 2 2nm后 ,a Si∶H向晶态硅转变的量与Al层厚度无关     

薄膜光伏材料铜铟镓硒的研究进展

综述了CuIn1-xGaxSe2(CIGS)的晶体结构、光学性质和电学性质,介绍了其禁带宽度、导电类型、吸收系数、晶界面复合速率和少子寿命等重要参数。重点介绍了利用磁控溅射系统制备CIGS薄膜的两种制备工艺:磁控溅射金属预制层硒化法和单步溅射法;综述了非真空制备工艺中常用的电化学沉积法。分析了CIGS现存问题:制备工艺复杂、成本高,稀有金属In、Ga的短缺;并提出了相应的解决措施及发展趋势。     

超薄铜铝复合电缆带的制备及其力学性能研究

针对电缆带以铝节铜的市场需求和超薄铜铝复合板带制备技术缺乏的现状,提出了包含叠轧的多道次累积轧制复合工艺,同时采用快速在线退火工艺成功制备了厚度为0.12 mm的超薄铜铝复合电缆带,并对其不同道次和不同退火工艺下的拉伸力学性能进行了分析.研究表明:采用高温短时在线热处理可以达到低温长时退火处理的效果;超薄铜铝复合带的力学性能对厚度特别敏感;改变初始坯料状态和降低中间退火温度可以改善最终复合带的力学性能.     

磁屏Cu-Fe-Cu叠层材料的轧制复合

选用电工纯铁与无氧铜两种组元材料, 采用轧制复合工艺制备了Cu-Fe-Cu磁屏叠层材料, 对轧合件进行力学性能分析, 并运用金相显微镜、 扫描电镜、 能谱仪等手段分析复合件界面形貌及复合机制。结果表明: 采用50%热轧压下率可使铜、 铁板有效复合, 轧合件内各叠层厚度尺寸稳定、 叠层间平行度良好, 经简单退火后其叠层间无明显扩散发生, 叠层间抗剪切强度达167 MPa, 此时热轧的主要复合机制为机械啮合。     

电沉积工艺参数对纳米Al2O3／Ni复合镀层憎水性的影响

采用纳米复合电沉积技术，在纯铜和低碳钢两种金属基体表面制备了纳米Al2O3／Ni复合镀层。研究了电沉积工艺参数对纳米AAl2O3／Ni复合镀层表面憎水性（接触角）的影响。结果表明：铜基纳米复合镀层，随电流密度的增加，水滴在镀层表面形成的接触角减小；水滴在镀层表面形成的接触角随电沉积时间的延长先增大后减小。电流密度对水滴在钢基纳米复合镀层表面接触角的影响规律与对铜基纳米复合镀层表面接触角的影响规律相似，但变化趋势显著；电沉积时间的延长和镀液温度的提高对水滴在镀层表面接触角的影响不大。因此，适当控制电流密度等工艺参数，所制备的复合镀层表面的接触角较大，从而具有良好的憎水性。