SiCp/ZL101A复合材料半固态振动扩散钎焊

采用振动辅助下半固态扩散钎焊成功地焊接了SiCp/ZL101A复合材料.在连接过程中,施加了两次低频振动.第一次施加振动进行焊接时,钎料被加热至固液态.在此时钎料的半固态特征的获得是振动焊接成功的关键.半固态钎料的获得,可使钎料在焊接中不易被挤出.并且半固态钎料也加剧了钎料对基体表面的摩擦作用,从而促进了基体表面的氧化膜的破碎.然而,在一次振动焊接后的焊缝中的气孔限制了接头强度的提高.随后施加520℃的第二次振动,促使焊缝中的气孔被排除.此时接头的抗剪强度提高到160MPa.     

扫描波形对TC4钛合金真空电子束焊焊缝成形的影响

采用真空电子束焊方法,对3 mm厚的TC4钛合金进行自熔试验。通过焊缝外观、金相和显微硬度试验,分析扫描波形方式、扫描波形的频率和扫描波形的振幅与焊缝成形、焊缝组织及显微硬度的内在关系。结果表明:TC4钛合金焊缝外观成形较好,焊缝表面为银白色,无氧化色彩,几乎没有缺陷(气孔、咬边、焊瘤)。对于TC4钛合金焊接工艺参数为:加速电压U_A=120 k V,电子束流I_B=6.0 m A,焊接速度v=20 mm/s,聚焦电流I_L=1 930 m A,频率f=300 Hz,振幅ACX=0.3 mm,最佳波形为空间矩形(W9),此时对应的深宽比最大,焊缝显微硬度在很小范围内变化。     

非晶Cu-P钎料钎焊接头致密性

采用Cu68.5Ni15.7Sn9.3P6.5(质量分数,%)四元合金非晶薄带钎料真空钎焊紫铜,通过金相分析、电子探针以及X射线衍射物相分析方法对钎缝组织致密性进行了研究.结果表明,影响钎焊接头致密性的主要因素是焊缝中的气孔,钎焊中气孔的形成主要是由于P元素的汽化产生.对比非晶钎料和晶态钎料钎焊接头对气孔的敏感性可以看出,非晶钎料钎焊接头对气孔更为敏感,从空位和原子振动理论分析得出非晶钎料中气孔敏感主要是由非晶钎料元素的活度较大所致.     

非晶Cu-Ni-Sn-P钎料钎焊紫铜气孔敏感性研究

采用Cu-Ni-Sn-P四元合金非晶薄带钎料真空钎焊紫铜,通过金相、电子探针以及X射线衍射分析对钎缝组织中气孔形成机理及敏感性进行了研究.结果表明,钎焊中气孔的形成主要是由于P元素的汽化产生,从空位理论和原子振动分析得出非晶钎料中气孔敏感主要是由非晶钎料元素的活跃度较大所致.     

钢/铝管磁脉冲辅助半固态钎焊界面行为

结合电磁成形技术和半固态钎焊技术,提出了一种钢/铝管磁脉冲辅助半固态钎焊工艺,利用电磁脉冲产生的洛伦兹力使铝外管高速碰撞半固态钎料,通过半固态钎料中固相颗粒对母材表面径向压缩和轴向剪切作用去除母材表面氧化膜,实现钢铝异种管材的无钎剂钎焊. 在不同工艺参数下进行了钢/铝管磁脉冲半固态钎焊试验,研究了钎焊接头界面元素的扩散行为和金属间化合物的生长机理. 结果表明,焊缝组织主要为α-Al以及富锌相,铝侧界面处的Al₂O₃氧化膜破碎与去除情况良好,钢侧界面处有薄层FeAl₃金属间化合物形成,各部位均获得较好的冶金结合.     

超声振幅对石英玻璃表面钎料铺展行为的影响

研究不同振幅超声作用下Sn-9Zn共晶钎料液滴在石英玻璃表面动态铺展行为,并利用ANSYS ICEM CFD软件构建石英玻璃/钎料液滴二维流-固耦合的网格模型,在Fluent的2D求解器中进行数值模拟,分析不同振幅的超声对钎料液滴内部压力变化的影响。结果表明:当超声振幅为4μm时,钎料液滴最终铺展面积为0.193 cm~2;随超声振幅增加,最终铺展面积增大,超声振幅为6μm和8μm时,钎料液滴最终铺展面积分别为0.242 cm~2和0.395 cm~2。超声振幅一定时,随时间延长,钎料液滴铺展速率逐渐降低;随超声振幅增加,同一时刻钎料液滴铺展速率增大。未施加超声时钎料液滴内各位置压力均为正压,且压力值小于400 Pa,而施加超声后钎料液滴内部压力产生周期性正负交替变化,且随超声振幅增加,钎料液滴内部压力绝对值显著增加。当超声振幅为4μm时,钎料液滴内部压力绝对值最大约为700 kPa;超声振幅为8μm时,钎料液滴内部压力绝对值最大可达1400 kPa。钎料液滴上各点均存在类正弦变化压力,其声压偏移量沿液滴顶部向下逐渐增大,在下边缘位置处达到最大。由于钎料液滴受类正弦变化且偏移量不同的压力,液滴沿偏移量梯度方向流动,从而导致钎料液滴发生铺展,最终钎料液滴外观形态发生显著变化。     

镍基钎料对45#钢激光熔覆镍基WC合金熔覆层缺陷的影响

目的改善Ni60A+WC合金粉末激光熔覆中裂纹和气孔等缺陷性能。方法在Ni60A+WC合金粉末中添加膏状镍基钎料(BNi-1a)改善激光熔覆层的裂纹和气孔缺陷。使用Rofin FL020光纤激光器,在1 kW功率、扫描速度为4 mm/s、光斑直径约为2 mm的条件下,对经过烘干的预涂覆合金熔覆层进行激光加工处理。通过显微硬度测试评价熔覆层的硬度,通过扫描电子显微镜和X射线衍射仪对熔覆层形貌、相组织进行分析,并通过UMT和表面形貌仪对熔覆层的摩擦系数和耐磨性进行评估。结果在Ni60A+WC合金粉末中添加膏状镍基钎料(BNi-1a),优化了Cr和C合金相的组成,使熔覆层的裂纹和气孔等缺陷明显减低。添加膏状镍基钎料的熔覆层的摩擦系数约为0.45,熔覆层的摩擦系数大约降低了18%。同时熔覆层的耐磨性也有所提高,未添加膏状镍基钎料的熔覆层磨痕横截面积约为0.70×10~(-3) mm~2,而添加膏状镍基钎料的熔覆层横截面积约为0.50×10~(-3) mm。结论镍基钎料(BNi-1a)的加入可以有效减少熔覆层的裂纹和气孔等缺陷,同时提高熔覆层的耐磨性,但是使熔覆层的硬度有一定的降低。     

1060Al高频微振激光焊接接头气孔及组织

采用激光和高频微振相耦合的方法焊接5 mm厚的1060Al，研究振动对焊缝成形、气孔尺寸、数量和分布、显微组织及显微硬度的影响规律，并研究了熔池的流动状态对气孔位置分布的影响. 结果表明，当其它激光工艺参数一定，振动频率为1 173 Hz时，组织晶粒细化最为明显，焊缝宏观成形较好，焊接接头可获得最佳表面外观，焊缝中心平均显微硬度从无振动条件下的27.2 HV增加到有振动条件下的29.4 HV，提高8.1%. 振动频率为923 Hz时，气孔能够有效地得到抑制. 振动影响熔池的流动与激光匙孔的稳定性，与焊缝气孔形成具有一定的相关性，表现在气孔逐渐向焊缝表面逸出.     

5052铝合金高频微振激光焊接头气孔及组织研究

通过激光和高频微振热力耦合的方法焊接5 mm厚的5052铝合金,研究振动对焊缝成形、气孔率、显微组织及显微硬度的影响规律,并研究了振动对熔池凝固过程的影响。结果表明,当其他激光焊接工艺参数一定,振动频率为965 Hz时,焊缝宏观成形较好;在高频微振焊接工艺下,振动对熔池起搅拌作用;机械振动与焊缝气孔逸出具有一定的相关性,表现在采用振动工艺后,气孔受熔池液态金属推动,更易从焊缝中逸出,减少了焊缝内的气孔缺陷;施加振动可以抑制树枝晶生长趋势,使焊缝晶粒细化,振动频率为965 Hz时,作用最明显,焊接接头微观组织最为均匀、细密; 5052铝合金接头在高频共振频率965 Hz条件下的焊缝区平均显微硬度达到HV59.6,高于低频共振的HV56.2和无振条件下的HV53.3,并且各区域硬度数值极为平均,接近母材的硬度HV65。     

镀镍多壁碳纳米管对Sn-3.0Ag-0.5Cu无铅钎料焊点界面行为的影响

采用机械混合法制备了不同含量(0、0.05、0.1、0.2、0.5wt%)镀镍多壁碳纳米管(Ni-CNTs)复合Sn-3.0Ag-0.5Cu(SAC305)无铅钎料。采用F4N回流炉对SAC305-x(Ni-CNTs)钎料进行回流焊,利用电热鼓风干燥箱对焊点试样进行170 ℃时效(t=0、48 h)处理。结合DTA、SEM、EDS等分析手段研究了不同镀镍碳纳米管含量对Sn-3.0Ag-0.5Cu钎料润湿性、熔点和焊点界面金属间化合物(IMC)层的影响。结果表明:Ni-CNTs可以显著改善钎料的润湿性,降低钎料熔点;此外,Ni-CNTs可以有效抑制界面IMC层的生长,同时改变界面IMC组成。综合比较得出Ni-CNTs最佳添加量为0.05%,与Sn-3.0Ag-0.5Cu钎料相比,润湿角降低49.76%,熔点降低0.331 ℃;时效后界面IMC层厚度4.292 μm(t=0 h)、5.238 μm(t=48 h)相对于SAC305钎料界面IMC厚度6.529 μm(t=0 h)、8.255 μm(t=48 h)分别降低了34.26%(t=0 h)、36.55%(t=48 h),界面IMC层相组成转变为(Cu_1-xNi_x)₆Sn₅和(Cu_1-xNi_x)₃Sn。     

胫骨生物陶瓷复合材料的微结构增韧机理

扫描电镜观察显示胫骨是一种由羟基磷灰石和胶原蛋白组成的自然生物陶瓷复合材料.羟基磷灰石具有层状的微结构并且平行于骨的表面排列.观察也显示这些羟基磷灰石层又是由许多羟基磷灰石片所组成,这些羟基磷灰石片具有长而薄的形状,也以平行的方式整齐排列.基于在胫骨中观察到的羟基磷灰石片的微结构特征,通过微结构模型分析及实验,研究了羟基磷灰石片平行排列微结构的最大拔出能.结果表明,羟基磷灰石片长而薄的形状以及平行排列方式增加了其最大拔出能,进而提高了骨的断裂韧性.     

面向零件形状的计算机图形库的开发

论述了CAD技术中参数化设计的三种建模方法，重点介绍了基于特征的参数化建模原理。在此基础上，分析机械设计中的机构结构，归纳出其零件的几何特征构成。设计了机构CAD图形库，并提出了该图形库生成步骤和人机交互界面。     

FeCrAIW电弧喷涂层组织的致密化研究

采用激光辐照对FeCrAlW电弧喷涂层的组织进行致密化处理,借助扫描电镜和X衍射对涂层的组织进行了分析.测试了涂层的显微硬度.结果表明:涂层组织致密度提高,孔隙率明显降低.随着激光扫描速度的增加,涂层的显微硬度降低.在较低的扫描速度下,涂层与基体之间形成互熔区,涂层与基体之间产生良好的冶金结合.     

钢材打捆机控制系统智能化技术的研究

钢材打捆机是一种用于轧钢精整工艺的新型自动化设备，其控制系统基于SiemensS7 PLC和TP7触摸屏。系统的智能化技术主要包括：液压高低压自动控制、在线监视、离线故障检测、多台设备协同工作、可视化人机交互技术。本文描述了这些技术的原理与实现方法。     

Ab-initio calculation of enthalpies of formation of intermetallic compounds and enthalpies of mixing of solid solutions

A large number of ab-initio calculations of energies of formation of intermetallic compounds have been performed in the last 15 years. The currently used methods are listed. The paper presents a review of the aluminium based compounds which have been studied. Comparisons of calculated and experimental enthalpies of formation are provided for aluminim-3d and-4d transition metal alloys at equiatomic composition. The modelling of the enthalpies of mixing of solid solutions based on a given lattice is described.     

Features of formation of the structure in production of blanks of disks of heat-resistant nickel alloys

Conclusions To provide a high level of mechanical properties in wrought blanks of cast ÉP741NP and ÉP962 alloys it is necessary to form controlled structures. A necklace-type structure formed in homogenizing isostatic treatment, subsequent thermomechanical working including alternation of the operations of deformation in the (+)-area and recrystallization anneals, and final heat treatment is preferable. The temperature conditions of all stages of thermomechanical working are strictly controlled, especially the final operation of deformation and heating for hardening. To eliminate hardening cracks and distortions it is necessary to use molten salts at t=600°C as quenchants. The use of multiple production operations makes it possible to significantly reduce the structural inhomogeneity related to inhertance of the original dendritic structure. However, the structure of the final semifinished product is nevertheless characterized by a difference in occurrence of the processes of polygonization and recrystallization between the former dendritic cells and the interdendritic spaces in deformation and heat treatment.To obtain structurally homogeneous blanks for gas turbine engine parts it is necessary to use basically new methods of remelting such as vacuum double electrode remelting and electron beam remelting with an intermediate vessel.Translated from Metallovedenie i Termicheskaya Obrabotka Metallov, No. 12, pp. 25–29, December, 1991.