Al/Cu多层复合板的组织演化及其对力学性能的影响(英文)

研究异步冷轧退火工艺制备的Al/Cu多层复合材料的组织演化及其对力学性能的影响。采用SEM和TEM分析界面组织,用界面剥离实验和拉伸实验测试复合板的力学性能。结果表明:异步冷轧复合工艺可以获得界面紧密连接的超细晶多层复合材料。退火促进Al和Cu连接界面上金属原子的扩散,甚至导致金属间化合物的生成。复合板的连接界面在300°C退火时发生固溶强化现象,界面的连接强度达到最大,但是在更高温度退火时界面生成的金属间化合物导致连接性能急剧下降。在300°C退火时,复合板组织发生再结晶并获得较高的抗拉强度;而在350°C退火时,界面存在亚微米厚度的过渡层,有利于位错滑移运动,因此复合板获得较高的伸长率。     

退火温度对异步轧制铜/铝复合板界面组织及力学性能的影响

研究退火温度对异步轧制法制备的铜/铝复合板界面组织及力学性能的影响,采用SEM观察界面组织形貌,结合EDX、XRD分析界面物相成分,采用显微硬度和室温拉伸实验表征复合板的力学性能。结果表明,异步轧制法制备的铜/铝复合板界面形变储能较高,退火温度为400℃时界面扩散明显;随着退火温度的升高,复合界面先后生成金属间化合物CuAl2、Cu9Al4、CuAl相,界面撕裂位置位于金属间化合物之间;界面层的显微硬度比基体的高,这是因为受到硬脆性化合物和高温软化的共同影响;退火温度越高,复合板抗拉强度越低,断裂伸长率越大。研究表明,异步轧制法制备的铜/铝复合板最佳退火温度为400℃。     

Si和Cu元素对铝-镀锌钢GTAW接头性能的影响

通过填加4种不同的焊丝,在焊缝中加入不同含量的Si,Cu元素,进行了5A02铝合金和镀锌钢板之间异种金属的钨极氩弧焊(GTAW)搭接试验.试验发现Cu元素含量高于一定值时,金属间化合物层厚度大于10μm,而当Cu元素含量较低时,随着Si元素加入量的增加,金属间化合物层的厚度减小,最小约为2μm.当Si元素含量大于5%时,抗拉强度接近136 MPa.但此时,制约焊缝性能的主要因素是焊缝根部出现的气孔聚集缺陷.另外,Si元素的加入还可以改善焊缝与铝合金母材连接处柱状晶区的组织.     

SiCp分散性对AlSi_7Mg/SiCp复合材料性能及组织的影响

研究AlSi_7Mg/SiCp复合材料中Si C颗粒(SiCp)分散性以及Ca含量对复合材料力学性能的影响,并利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等微观分析方法研究了不同Ca含量对SiCp分散性的影响。结果表明:SiCp含量在10%~15%时复合材料抗拉强度明显得到提高,当SiCp含量达到20%时复合材料抗拉强度低于母材。不同SiCp含量的拉伸试样断口均为脆性断裂,这和材料中的SiCp簇团、气孔及夹杂有关。Ca的加入会明显影响复合材料的拉伸性能及SiCp在基体中的分散性。Ca含量在0.5%~1.5%时,AlSi_7Mg/SiCp复合材料拉伸性能较好。当Ca含量达到1.5%时,基体中生成一种富含Al、Ca、Si的金属间化合物Ca_2Al4Si_3,并且金属间化合物的数量及尺度大小随着Ca含量的增加而增大,引起SiCp聚集在这些金属间化合物区域内及其边界上,这可能是因为SiCp与金属间化合物间的润湿性好于与基体的润湿性。     

Al-Si合金瞬间液相扩散连接接头组织与力学性能

采用扫描电镜、X射线衍射、能谱仪及电子拉伸试验机等测试方法研究了Cu箔作中间层瞬间液相扩散连接(TLP)Al-Si合金接头的组织和力学性能.结果表明,Al-Si合金基体中的Al元素与中间层Cu元素发生共晶反应形成液相,而合金中的Si对Al与Cu的相互作用有一定的阻碍.接头组织主要由α-Al、单晶Si及金属间化合物(CuAl2和Al4Cu9)组成,而金属间化合物的数量随连接时间的增加而减少.剪切试样沿着界面/基体处断裂.当温度为560℃时,随着连接时间的增加,接头抗剪强度先增大后减小,在120 min时达到最大值70.2 MPa;接头塑性和韧性提高,断口表面形貌由脆性特征转变为脆性和韧性共存的混合型断裂特征.     

Si含量对轧制复合铝钢层状复合材料界面化合物组织形貌的影响

通过在铝中添加合金化元素Si,并对轧制复合铝合金/低碳钢双层复合材料进行不同温度和时间的退火,借助金相显微镜、扫描电镜和EDAX能谱仪,研究Si对轧制复合钢界面化合物生长行为的影响规律。结果表明,在Si含量为0.67wt%时,生成复合界面金属间化合物的临界温度达到615 ℃,此时Si对抑制界面化合物生成的效果最好;Si含量超过1.62wt%后,Si降低了Al-Si合金的熔点,使Al侧元素的扩散速率增加,促进了复合界面金属间化合物的长大,化合物的组成为τ₆ -Al₈Fe₂Si +τ₅ -Al_4.5FeSi +η-Al₅Fe₂。     

金属间化合物厚度对静液挤压Al/Cu蜂窝状棒材各向异性的影响（英文）

研究了金属间化合物厚度对蜂窝状棒材热性能和力学性能的影响。在200°C下采用重复静液挤压制备Al/Cu蜂窝状棒材。在制备过程中,Al/Cu界面生成1μm厚的金属间化合物层。经420°C退火0.5~2 h后续热处理后,可获得不同厚度的金属间化合物层,最厚可达10.1μm。经鉴定,金属间化合物层为Al_2Cu(θ)、AlCu(η2)和Al_4Cu_9(γ1)相。随着金属间化合物层厚度的增加,纵向和截面方向上的热导率分别减小11.9%(从(268±4.8)到(236±4.4)W/(m·K))和10.4%(从(210±3.2)到(188±2.8)W/(m·K)),Al/Cu蜂窝状棒材的抗拉强度和伸长率分别是(103±8.4)MPa和(73±6.2)%。当金属间化合物层厚度达到7.7μm时,抗拉强度增加至(131±6.5)MPa,随着金属间化合物层厚度增加至10.1μm时,抗拉强度降低至(124±3.9)MPa。随着金属间化合物层厚度增加,蜂窝状棒材的伸长率急剧下降至(29±2.5)%。     

电流作用下Cu/Sn-15Bi/Cu焊点的组织演变

对Cu/Sn-15Bi/Cu焊点在150℃下的电迁移组织演变进行了研究. 结果表明,焊点阳极侧出现了近共晶相的偏聚,近共晶相厚度随电迁移时间的延长而逐渐增加;受“电子风”力的影响,钎料中Cu6Sn5金属间化合物逐渐向阳极侧偏聚,此外,由于阴极侧Cu6Sn5界面金属间化合物的脱落,钎料中的Cu6Sn5金属间化合物体积分数逐渐增加;焊点阴极侧界面金属间化合物厚度随电迁移时间延长逐渐增加,阳极侧界面金属间化合物厚度随电迁移时间延长先增加,后降低,当电迁移时间超过5 h后,界面金属间化合物厚度迅速增加.     

纯Al与镀锌钢板TIG熔-钎焊接头的界面结构特征

采用Al-Si药芯焊丝,研究了纯Al与镀锌钢板的TIG熔-钎焊工艺,分析了接头的界面结构特征及其性能。研究结果表明,在40～60 A的低焊接电流条件下,即可成功实现纯Al与镀锌钢板的TIG熔-钎焊。当焊接电流为40 A时,只有在焊缝/Fe母材结合界面存在Al-Fe-Si三元金属间化合物,厚度约为2 μm,靠近Al母材的焊缝金属由α-Al树枝晶和网状Al-Si共晶组成。当焊接电流增大时,焊缝/Fe母材结合界面金属间化合物中的Fe含量明显增加,可能发生了由Al_9Fe_2Si_2向Al_8Fe_2Si的转变,厚度增至约5 μm,Fe母材表面铺展边沿的焊缝金属中也出现大量长条状金属间化合物,而焊缝金属中心位置至Al母材之间区域没有金属问化合物。Al/Fe接头的抗拉强度系数接近80%,接头断裂发生在Al母材热影响区位置,没有发生在界面金属间化合物层的情况。     

Si对Cu/Al冷轧复合界面组织与力学性能的影响

通过铝层Si合金化手段,制备了Cu/Al-Si合金冷轧复合带。利用金相显微镜、扫描电镜、万能材料试验机等仪器,研究了不同Si含量对Cu/Al-Si合金冷轧复合带界面扩散层厚度、界面结合强度、界面和基体处的显微硬度以及再结晶组织等的影响规律。结果表明,铝层中一定量的硅合金化可以起到阻碍铜铝原子互扩散、抑制铜铝金属间化合物的生长、提高铝侧基体显微硬度以及细化晶粒等作用,但是在高温、长时间热处理条件下,硅会降低界面的结合强度。     

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.     

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.     

冲压件小螺纹底孔翻边参数的修正

结合长期的实践体会,分析了冲压件小螺纹底孔翻边参数,对冲压件小螺纹底孔部分翻边参数进行了有效的修正,修正后的参数在长期的运用中效果较佳。     

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。     

AGC系统液压缸位移传感器的软修正

针对液压缺模拟位移传感器LVDT存在增益漂移的问题，研究出一套校正方法。其特点是利用轧机上的压力传感器及电动压下位移传感器来校正液压缸位移传感器，得出修正系数k。修正后，AGC系统运行状态明显稳定，控制精度进一步提高。     

Development of the technology of ultrasonic welding of components made of Capron tapes

The technology of ultrasonic welding of components made of Capron tapes producing welded joints with high strength parameters has been developed. The numerical values of the main parameters of the conditions of ultrasonic welding of the Capron tapes are determined. It is shown that the increase in the amplitude and welding pressure shortens the welding time. The experimental results show that the Capron tapes are characterized by geometrical homogeneity in both the transverse and longitudinal direction so that the welded joints can be produced both along and across the tape.     

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。     

锤杆导程及导板拉伤的修补工艺

介绍了空气锤锤杆导程及导板拉伤缺陷及其修复工艺，效果十分理想。     

国内钨精矿市场价格振荡原因分析

介绍了国内外钨精矿资源分布情况,分析了近阶段价格波动原因及后期走势。     

输送管道中频感应加热的磁-热耦合仿真

通过建立二维轴对称数学模型,对实际工况下厚壁管道中频感应加热过程的磁-热耦合进行了数值仿真。分析了管道内部电磁场、涡流场与温度场的分布情况,研究了电流频率、输入电流以及线圈与管道之间的空气间隙等主要参数对管道加热效率的影响规律。结果表明,磁通密度和感应电流密度在同一路径上的分布规律相似,管道两端的磁通密度分布和电流密度分布存在很大的不均匀性。与实际试验结果相对比,所建立的模型及模拟方法合理可行。可以通过提高电流频率,增加输入电流密度,适当减小线圈与管道的空气间隙来提高管道感应加热的效率。