一种简便有效的涂层超导带材低电阻焊接工艺（英文）

随着近年来YBCO涂层超导带材性能的提升,其相关应用已逐渐成为研究热点。由于单根带材长度通常不能满足实际应用需要或需要形成闭合线圈,涂层超导带材的连接是各项应用中必不可少的一个关键步骤。国内外对带材接头工艺中控制因素的研究主要集中在焊接温度、焊料、施加压力等方面。由于涂层带材很薄,极易因为局部的微小形变而损坏退化,因此焊接平台表面应该足够平整光滑,焊接平台具有高平整度表面也是获得极低电阻接头的关键因素之一,而目前这一点还未引起足够重视。因此研究了一种简便有效的基于高平整度(小于5μm/100 mm)焊接平台的涂层超导带材焊接工艺。采用该工艺及带材正面相对的搭接方式,进行了不同厚度和搭接长度的带材接头焊接。之后,采用四引线法在液氮环境中对接头进行了电性能测试,当搭接长度为14 cm时接头电阻低至6.3 n?。此外,通过金相光学显微镜和扫描电子显微镜对接头微观结构进行了观察分析,获得了接头处焊料分布状态。     

具有极低电阻的涂层超导带材连接工艺研究

随着近年来YBCO涂层超导带材性能的提升,其相关应用已逐渐成为研究热点。由于单根带材长度通常不能满足实际应用需要或需要形成闭合线圈,涂层超导带材的连接是各项应用中必不可少的一个关键步骤。国内外对带材接头工艺中控制因素的研究主要集中在焊接温度、焊料、施加压力等方面。由于涂层带材很薄,极易因为局部的微小形变而损坏退化,因此焊接平台表面应该足够平整光滑,焊接平台具有高平整度表面也是获得极低电阻接头的关键因素之一,而目前这一点还未引起足够重视。本文研究了一种简便有效的基于高平整度（小于5 μm/100 mm）焊接平台的涂层超导带材焊接工艺。采用该工艺及带材正面相对的搭接方式,进行了不同厚度和搭接长度的带材接头焊接。之后,采用四引线法在液氮环境中对接头进行了电性能测试,当搭接长度为14 cm时接头电阻低至6.3 nΩ。此外,通过金相光学显微镜和扫描电子显微镜对接头微观结构进行了扫描,获得了接头处焊料分布状态。     

690合金在去离子水和干态下的微幅冲击磨损行为研究

在小载荷冲击实验台上,通过改造夹具,实现了管/平面接触方式,以模拟蒸汽发生器中传热管与抗震条发生的微幅冲击磨损。以690合金传热管和405不锈钢为试验材料,在不同的冲击载荷和润滑条件(干态与去离子水中)下进行了微幅冲击磨损试验,通过分析磨痕面积、微观形貌、断口形貌和磨损区硬度等,探讨了690合金受微幅冲击磨损和失效机理。研究结果表明:在干态环境下,小载荷时690合金的磨损机制主要为氧化和剥落。随着载荷的增大,其损伤机制为氧化磨损和疲劳磨损;在去离子水环境条件下,小载荷时,损伤轻微;随着载荷的增大,其损伤机制为疲劳磨损。水介质显著的延缓了材料的开裂时间。     

5083铝合金/35CrMo钢线接触切向微动磨损行为

研究钢/铝配副的线接触微动磨损具有重要的理论意义和工程价值,过去对其报道不够。在电磁激振微动磨损试验机上,采用自调节式线接触夹具,对5083铝合金/35Cr Mo钢摩擦副进行线接触式切向微动磨损,研究了其在线接触条件下的切向微动磨损行为。结果表明:在线接触条件下,5083铝合金/35Cr Mo钢的微动运行区域存在部分滑移区、混合区和滑移区;部分滑移区摩擦系数较小,混合区摩擦系数峰值最大;部分滑移区损伤轻微,接触呈不连续特征,混合区和滑移区磨损严重;5083铝合金的磨损体积随着位移幅值的增加而增加,磨痕表层有微裂纹;5083铝合金/35Cr Mo合金钢的磨损机制主要为磨粒磨损和疲劳磨损。     

热机械训练过程中Fe-Mn-Si系形状记忆合金的组织演变

采用金相、XRD、SEM和TEM等对Fe-Mn-Si系形状记忆合金在热机械训练过程中组织的演变进行研究。结果表明:热机械训练是应力诱发γ→ε马氏体相变及其逆相变过程的重复。训练前的组织中几乎不存在马氏体,训练后合金中应力诱发的ε马氏体分布比较均匀,相互平行,交叉现象较少。同时,晶体中的马氏体呈现ε马氏体区域择优取向,过多(5次以上)训练后,合金基体内部形成大量位错缠结。     

轴重对轮轨材料滚动磨损与损伤行为影响

利用WR-1轮轨滚动磨损实验机研究不同轴重下轮轨材料滚动磨损与损伤性能。结果表明:轮轨试样磨损率均随轴重增加呈现线性增加趋势,且钢轨试样磨损率大于车轮试样磨损率。轮轨试样硬化率均随时间呈现先增加后趋于稳定的变化趋势,轮轨试样塑变层厚度和硬化率均随轴重增加而增大,且车轮试样硬化率大于钢轨。车轮试样和钢轨试样表面损伤形貌不同,车轮试样表面表现为垂直于滚动方向的疲劳裂纹,钢轨试样表面表现为裂纹和块状剥落,轮轨试样表面损伤均随轴重增加而更加严重;车轮试样表面裂纹疲劳断裂和钢轨试样表面块状剥落形成磨屑,成分主要为Fe2O3和马氏体,随轴重增加,磨屑尺寸呈现增大趋势,但成分与含量无明显变化。     

35CrMoA微动疲劳特性及其微结构研究

通过平面对平面的接触方式,研究35CrMoA微动疲劳特性及其微结构,通过透射电镜(TEM)观察并分析了微动疲劳过程中不同接触应力及不同循环周次时接触区位错的组态。结果表明,随着接触应力的增大,其寿命不断降低,但在不同接触应力区间内,疲劳寿命降低的趋势不同;随着微动疲劳周次增加,其位错密度逐渐增大并互缠结在一起,进一步演化为位错胞;在不同接触应力下,微动疲劳后期都形成了位错胞结构;微动疲劳表层发现有层错亚结构,并且微动接触区的表层容易形成驻留滑移带。     

I-800合金微动磨损特性研究

使用PLINT微动磨损试验机研究了核电材料I-800合金在常温、法向载荷为50 N和80 N、位移幅值2~40 μm,圆柱交叉接触模式下的切向微动磨损特性.结果表明,在相同载荷下,随位移幅值增加,I-800合金微动运行经历了从部分滑移区向混合区和滑移区的规律性转变.混合区和滑移区的摩擦系数高于部分滑移区.部分滑移区微动磨损轻微,接触区域边缘的微滑区出现微裂纹;滑移区磨损严重,磨痕面积和磨损体积较大;混合区磨屑聚集滞留现象明显.I-800合金的微动磨损机制以摩擦氧化和磨粒磨损为主要特征.     

水膜及油水混合膜对GCr15钢微动磨损行为的影响

在室温(20~25℃)及超湿大气环境(RH 95%~105%),载荷50、100、150 N,位移幅值80、150、300μm,频率10 Hz,水汽和润滑油组合介质中,做了GCr15钢的微动磨损试验。结果显示:与干态比较,水膜及油水混合膜使微动摩擦因数和磨损率显著下降,微动损伤减轻;油水混合膜的作用优于水膜。结合微动磨痕形貌观察讨论并建立了水膜及油水混合膜结构模型。     

Ti-Al-Zr钛合金的高温微动磨损行为研究

采用高精度液压式高温微动磨损试验机研究了Ti-Al-Zr钛合金在室温和400℃下的微动磨损行为;分析了其摩擦系数、磨损体积以及磨损表面和截面形貌;探讨了其微动磨损机理及氧化磨屑的作用机理。试验结果表明:与室温相比,在微动初始阶段,400℃时的摩擦系数较高,而在稳定阶段两者相当;在相同载荷、位移幅值条件下,400℃时的磨损体积较室温大,在相同温度下,磨损体积随着载荷的增加而增大;室温时的磨损主要以剥层机制和磨粒磨损为主,而高温(400℃)主要以剥层、氧化磨损和粘着机制为主;摩擦学白层对在损伤过程中起重要作用。