锡-银系无铅焊料动态强度研究

利用分离式霍普金森压杆试验技术,在室温下研究了锡-银系无铅焊料在高应变率条件下的动态压缩力学性能。结果表明,锡-银系无铅焊料有显著的应变率效应:随着应变率的增加,材料的屈服强度和流动应力有显著的提高;在对数坐标系下其动态屈服强度随应变率呈线性变化,证明锡-银系焊料是一种很有希望替代锡铅焊料的无铅焊料。最后根据Malvern过应力理论建立了锡-银系无铅焊料的动态本构关系。     

Sn涂覆对Al18B4O33/Al复合材料拉伸行为及性能的影响

采用低熔点金属Sn的界面涂覆来提高硼酸铝晶须增强铝基复合材料的热塑性,在450℃下进行轧制比为50%的热轧变形,并对轧后复合材料的室温拉伸行为及性能进行研究。结果表明:金属Sn的界面涂覆可以提高复合材料的热轧成形能力,保持晶须较大的长径比并改善复合材料的界面结合强度,在拉伸过程中诱发应变软化行为,从而提高了轧后复合材料的抗拉强度及断裂伸长率。     

修复工艺对复合材料抗拉强度的影响

采用湿铺法制备复合材料补片,并以该补片黏接修复受损铝合金试样。研究铺层形状、偶联剂以及固化方式对试件抗拉强度的影响。结果表明:正三角形铺层对破孔和铣槽损伤修复的抗拉强度提升效果最佳,修复后的性能恢复系数H分别为87.3%和87.0%,性能提高系数T分别为27.1%和9.6%;试件表面涂敷偶联剂可显著提高修复试件的抗拉强度,相比未修复试件,抗拉强度恢复至完好试件的93.0%,相比未涂敷偶联剂试件,抗拉强度提高2.6%～9.9%;加热加压固化可使修复试件的抗拉强度恢复至完好试件的89.5%,相比常温固化修复,抗拉强度提高2.0%～7.1%。     

高塑性W-Cu-Zr非晶合金药型罩材料

为获取高性能药型罩材料,采用铜模水淬制备W-Cu-Zr六元非晶合金。该非晶合金以Cu-Zr-Ni系铜基非晶为母合金,添加钨、钽、硼、锆、镍等元素,并根据各元素原子半径、密度、熔点、沸点,确定出最佳配比组合。结果表明:采用此材料制得?10 mm×50 mm圆柱形试样的抗拉强度为1 820 MPa,伸长率为16.5%,断裂强度达2 030 MPa,综合性能优越,用于药型罩材料有利于提高侵彻威力。     

Sn-Ag-Cu无铅焊锡粉末雾化工艺参数的优化

利用自行设计的超音速雾化制粉装置,通过正交实验法对Sn3Ag2.8Cu无铅焊锡粉末的雾化工艺参数进行优化,研究合金过热度和导液管内径对Sn3Ag2.8Cu无铅焊锡粉末有效雾化率、平均粒径、粒度分布及氧含量的影响。结果表明:过热度对无铅焊锡雾化粉末的平均粒径和氧含量影响更大;导液管内径对无铅焊锡雾化粉末有效雾化率和离散度影响更大。当过热度为250℃,导液管内径为3mm,雾化粉末具有更好的综合性能。在与Cu基板的钎焊中,和Sn37Pb粉末相比,利用Sn3Ag2.8Cu粉末配制的焊锡膏与铜基板之间形成的IMC层更厚,且更不规则。     

钢化真空玻璃封接工艺及封接接头性能研究

用自主研发的Sn-0.3Ag-0.7Cu-0.6Ga-0.8Sb低Ag无铅焊料对覆Ag玻璃基板进行真空封接。封接温度为270、280、290、300℃，保温时间为15、20、25、30 min。通过剪切强度测试、气密性测试、扫描电镜观察及EDS能谱分析对钢化真空玻璃封接接头的性能与组织进行分析。结果表明：封接接头依靠焊料合金中的Sn与Ag层中的Ag相互扩散形成冶金结合。封接接头剪切强度随封接温度上升、保温时间延长先增后降，封接温度为290℃、保温20 min时，接头剪切强度最高，为14.01 MPa，此时接头内部的IMC层组织厚度适中，分布均匀，接头断裂位置位于Ag层与玻璃结合部位，封接接头气密性在该封接工艺下达到最佳，为1×10^-9Pa·m³/s。     

Al-Zn轴瓦合金显微组织和力学特性的研究

对采用设计化学成分制备的Al-Zn轴瓦合金进行显微组织观察、能谱分析和力学特性测试。结果表明:在合金化学成分设计的质量分数范围内,在Al-Zn-Cu基体表面分布着Mg2Si、CuAl2、S(Al2MgCu)相、Pb相、Sn相和Al(6MnSiFe)相;合金铸锭经过500℃×6 h均匀化处理、轧制和300℃×1 h退火处理后,其抗拉强度为180~205 MPa,伸长率为16%~18%,显微硬度为54.7HV。     

稀土Y变质对Al-7Si-0.35Mg合金中富铁相的影响机制

为改善合金中富铁相的形貌以降低其危害性,采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和WDW电子万能试验机等测试手段,研究稀土Y对Al-7Si-0.35Mg合金中富铁相组织形貌及合金力学性能的影响,亦对稀土Y变质富铁相的机制进行分析探讨。结果表明:稀土Y能促进富铁相异质形核和抑制其长大,并使其由粗大的块状、针片状转化为细小纤维状、球状;当添加稀土Y的质量分数为0.3%时,变质效果最佳,其抗拉强度和伸长率分别为284 MPa和5.2%,比未添加稀土分别提高36%和58%;拉伸断口呈现大量致密、均匀韧窝的特征,表明合金具有良好的韧性,其断裂方式为塑性断裂。     

Ce对6061合金组织和性能的影响

以6061合金为研究对象,利用金相显微镜、扫描电子显微镜、拉伸试验机和电化学工作站研究Ce含量对6061合金组织和性能的影响。结果表明:Ce对6061合金的显微组织、力学性能及耐蚀性均有一定的影响;当Ce的质量分数为0.2%时,合金的耐蚀性最佳;为0.3%时,6061合金中的晶粒细化效果达到最佳,抗拉强度提高18.4%,硬度提高14.9%。     

自修复用幂律流体表面裂隙充注-铺展流动数值模拟

采用体积分数法追踪相界面,针对层流流动,对表面长方体裂隙幂律流体修复剂充注-铺展流动过程进行了三维数值模拟。结果表明：修复剂的非牛顿性质和充注压力对充注-铺展过程特性具有显著影响。幂律指数低的修复剂更易产生气泡包裹,对修复不利;稠度系数较小或充注压力较大时,铺展更易始于裂隙拐角附近,且充注压力更大时易于产生气泡包裹。