脉冲电流对金属材料塑性变形和组织结构与性能的影响

脉冲电流对金属材料的塑性变形、组织结构和力学性能有显著影响。利用高强脉冲电流可显著改善金属材料的加工性能及力学性能；能改变疲劳损伤金属材料的位错组态，提高其疲劳寿命；能促进一些冷变形合金的再结晶过程；能减少合金凝固组织中的缩孔、缩松。由于利用脉冲电流可改善金属材料加工性能及力学性能，并促进组织结构转变，因此在金属材料加工和组织结构调整等领域有着广阔的应用前景。     

方波脉冲电流对ZA27合金凝固组织的影响

研究了方波脉冲电流对ZA27合金凝固组织的影响。结果表明脉冲电流的波形关系到谐波的频域及能量在其频域上的分布。脉冲电流诱发凝固系统处于振荡状态,脉冲电流的谐波的频域及能量分布影响到形成临界晶核所需的原子数。团簇表面熔体的振荡状态及润湿状态,原子的扩散激活能和整体熔体对振荡频率的响应。方波脉冲电流具有丰富的谐波,其高次谐波所引起的振荡的振幅衰减较慢,因而具有较好的孕育变质作用效果。     

脉冲电流对高锰钢凝固组织的影响

采用高频脉冲电流发生装置及高温熔化设备对高熔点高锰钢施以脉冲电流处理,并系统分析了脉冲电流密度、脉冲频率及脉冲电流处理温度对ZGMnl3-2钢凝固组织的影响。结果发现在处理温度为试样凝固点数值左右时,凝固组织随着脉冲电流密度的增加和脉冲频率的增大而产生细化效果。     

脉冲电流加热对纳米晶合金Fe_(73.5)Cu_1Nb_1Mo_2Si_(13.5)B_9组织、磁性与脆性的影响

采用脉冲电流加热纳米晶合金Fe_(73.5)Cu_1Nb_1Mo_2Si_(13.5)B_9,研究了合金纳米晶化后的组织、磁性与脆性的影响。结果表明,脉冲电流加热可制备出晶粒尺寸8～15nm的纳米晶,其软磁性能达到甚至超过等温晶化法制备的纳米晶,且韧性得到明显改善。     

电流凝固技术的理论与实践

综述了近半个世纪国内外电流凝固技术的研究概况,介绍了直流电流、交流电流和脉冲电流处理对金属凝固过程与凝固组织影响的一些重要成果,总结了电流凝固技术目前研究工作的不足及发展趋势,提出了该技术在工业中应用尚需研究解决的技术与理论问题,特别强调了脉冲电流处理技术的优越性及应用前景。     

脉冲电流加热对纳米晶合金Fe73.5Cu1Nb1Mo2Si13.5B9组织,磁？…

采用脉冲电流加热的纳米晶合金Ｆｅ７３．５Ｃｕ１Ｎｂ１Ｍｏ２Ｓｉ１３．５Ｂ９,研究了合金纳米晶化后的组织,磁性与脆性的影响,结果表明,脉冲电流加热可制备出晶粒尺寸８～１５ｎｍ的纳米晶,其软磁性能达到甚至超过等晶化法制备的纳米晶,且韧性得到明显改善。     

铸造高温合金的结晶特性

合金在凝固过程中的外界传热条件(温度梯度、冷却速度)与合金本身凝固特性之间的关系,决定合金所获得的组织——柱状晶或等轴晶。本文详细阐述了高温合金非平衡状态的凝固特性以及合金元素和某些冶金元素对凝固特性的影响;并对决定凝固特性的一些物理化学参数及其影响因素进行了分析讨论,以期获得控制顺序凝固的条件。     

保温电磁搅拌对ZA-27合金凝固组织的影响

采用金相检验方法研究了保温电磁搅拌对ZA-27合金的凝固组织的影响，在电磁搅拌作用下，ZA-27合金晶粒明显细化，随着搅拌电流和强度的增加，枝晶细化更好，但当电流超过一定强度后，细化效果却不明显。在保温凝固过程中进行电磁搅拌时，晶粒细化效果更明显，其原因是在凝固过程中晶粒发生了部分重熔和大量晶粒游离。保温搅拌温度对搅拌效果影响有一临界值Tc，偏离Tc，电磁搅拌的效果将变差。     

定向凝固Al-38.5%Cu合金中带状组织的形成机理

在温度梯度为260 K·cm~(-1)和凝固速率为1μm·s~(-1)条件下,对Al-38.5%Cu合金凝固组织中存在的Al_2Cu单相和Al/Al_2Cu共晶相交替生长带状组织的形成机理进行了研究。结果表明:带状组织的产生与合金定向凝固界面前沿的溶质分布有关,形成的原因是合金未达到稳态凝固,凝固速率和合金成分一直处于变化之中;在单相和共晶相的带状组织中,合金凝固速率在单相中随着界面前液相溶质含量的增加而逐渐减小,而在共晶相中随着界面前沿液相溶质含量的增加而逐渐增大。     

金属凝固过程晶粒组织模拟研究进展

凝固过程中的晶粒组织直接影响材料的高温力学性能和耐腐蚀性能，对金属凝固时晶粒组织的形成机理和控制方法的研究非常重要，以航空用镍基高温合金叶片为例，对其在凝固过程中微观组织形成过程的计算机模拟的最新进展作了较详细的介绍。     

脉冲电流-激光复合愈合钛合金深层裂纹微观组织研究

分别借鉴脉冲电流对深层裂纹愈合效果良好及激光对浅层裂纹愈合效果明显的优势,用脉冲电流及激光对钛合金中的深层裂纹进行复合处理。脉冲电流处理过程中,绕流效应使得裂尖处产生了较高的温升并形成了局部压应力。脉冲电流处理结束后,深层裂纹中出现了部分愈合区域,电子探针检测显示愈合区内元素分布均匀,电子背散射衍射检测显示愈合区内主要为细小的针状马氏体。经过脉冲电流与激光复合处理后,钛合金中深层裂纹愈合效果明显。激光重熔使得上部裂纹愈合良好并形成了重熔区-热影响区-基体的结构。在距离重熔区较近位置处,由脉冲电流形成的愈合区呈现出明显的柱状晶结构。     

连续电场作用下的铝-铜合金共晶片层形貌

研究了连续电场（包括直流和交流）作用下铝-铜共晶合金凝固组织的形貌。结果表明：经过电场处理后，铝铜共晶合金凝固组织发生了明显的变化；直流电场作用后共晶片层间距经历了一次先减小后增大的过程，并且在较大的电流密度时共晶片层开始发生紊乱；交流电场作用后共晶片层消失，取而代之的是退化共晶组织。     

高频群脉冲电化学加工在微制造中的应用

阐述了高频群脉冲电化学加工在微制造中的应用,介绍了群脉冲的产生、高频群脉冲电源从反向电流和压力波等方面对加工质量的影响以及微制造中阴极设计的原理并举例说明阴极设计过程,最后根据设计的小平面和某超薄结构件模具,进行高频群脉冲电化学加工的验证。试验表明:高频群脉冲电化学加工所带来的良好加工质量可以应用在微制造领域。     

6061/A356异种铝合金脉冲MIG搭接焊*

利用直流脉冲MIG焊接技术,进行6061变形铝合金与A356铸造铝合金板材的搭接焊接,并分析接头的力学性能、微观组织及元素分布。拉伸试验结果表明,当A356铸造铝合金板在上,6061变形铝合金板在下,焊枪行走速度为10 mm/s时,搭接接头抗拉强度最高,为95 MPa。接头拉伸试样的断裂位置都位于焊缝区,断裂形式主要为混合型断裂。微观组织及元素分析结果表明,在A356铝合金一侧的部分熔融区内发生Fe和Mg元素偏聚,形成了片状Al-Fe-Si相和颗粒状Al-Fe-Mg-Si相,这两种富Fe相会削弱接头性能。在6061铝合金一侧的部分熔融区内产生了晶界液化,形成了Al-Mg-Si-Cu相+Al固溶体贫化区的液化组织,且该相周围有Fe元素偏聚。三角区是接头中最薄弱的位置,接头拉伸试样均起裂于此并最终断裂于焊缝。     

电磁脉冲撞击加载装置的研制及其应用

利用脉冲大电流作用耳的电磁感应和能量转换原理,研制出电磁脉冲撞击加载装置,对冲击大小和冲击速度进行测试和标定。实验表明,该装置使用方便,操作简单,可以施加不同方向的载荷;冲击力大小可调、冲击速度稳定,载荷稳定。该装置已成功地应用在动态光弹性测量,并且得到了半无限板在冲击作用下的光弹性等差线。电磁脉冲撞击加载装置可以同多火花动态光弹仪或脉冲激光器联机使用,便于实验中全系统的自动化控制。电脉冲击撞击加     

Local arc discharge mechanism and requirements of power supply in micro-arc oxidation of magnesium alloy

To study the requirements of the power supply in micro-arc oxidation (MAO) of magnesium alloy, many experiments were performed under the DC, unipolar, and ambipolar pulse output modes. Based on the experimental results and electric arc theory, the separate local arc discharge mechanism was put forward. It is considered that magnesium MAO process consists of three stages including anodic oxidation, micro-arc oxidation, and large-arc discharge in turn with increasing source voltage. The MAO film is composed of metal oxides that resulted from numerous discrete local arc discharges, which accumulate the non-equilibrium structure after undergoing sudden heating and cooling cycles. Separate local arc discharge is caused by the process in which the oxygen-based gas is ionized in the conduct channel bearing electric field intensity, changed from insulator to conductor that presents sharp negative resistance effect, and produced partially high temperature to ignite locally metal oxidation. The local arc discharge model is described as four courses: gas created from electrolysis, arc discharge, metals oxidization, and cooling and shrinking of oxides. The purpose of pulse supply is to inhibit the large-arc discharge by intervening proper cooling time, which cannot be actualized by a unipolar pulse mode because of the strong capacitive load characteristics but can be reached by an ambipolar pulse supply because the negative pulse period acts as cooling time. Using a discharge loop to remove the influence of load capacitive, a new type of pulse power supply for MAO is developed, so that the large-arc problem is resolved effectively, the film-forming efficiency is improved, and the pollution of the film and electrolyte caused by negative voltage is avoided.     

基于PIC单片机的脉冲电源

设计了一种金属凝固过程用脉冲电源。该电源采用HC16F877作为主控芯片，实现对窄脉冲电流幅值的检测，以及时电流脉冲幅值根据模糊PID算法进行闲环控制。使用结果表明：该电源的输出脉冲波形良好，电流幅值稳定，满足合金材料凝固过程的工艺要求且运行稳定可靠。     

微细电火花加工用晶体管脉冲电源的研究

在传统晶体管脉冲电源的基础上，研制开发了一种适用于微细加工的晶体管脉冲电源，这种脉；中电源可以满足微细加工中粗加工、精加工的不同需要，可实现最小脉宽为50ns的放电电流。通过微细孔加工实验，对所开发的晶体管脉冲电源的加工特性与传统的RC脉冲电源进行了分析比较，实验结果表明前者的加工效率约为后者的2～6倍。     

Ni-Fe-W合金镀层的结构形貌及摩擦学性能研究

利用脉冲电沉积的方法制备了Ni-Fe-W合金镀层,讨论了镀液中W的含量对Ni-Fe-W合金镀层组织结构的影响,以及镀液成分对镀层硬度及厚度的影响。分析了Ni-Fe-W合金镀层在干摩擦条件下摩擦因数随载荷以及速度的变化情况,并与Ni-W合金镀层以及硬铬镀层进行了比较,探讨了干摩擦条件下Ni-Fe-W合金镀层的摩擦磨损机制。在高速轻载时,Ni-Fe-W合金镀层在摩擦过程中会生成有弥散强化作用的中间硬质相和起固体润滑作用的氧化物,使其磨损表现为轻微的磨粒磨损。