基于SPS-热轧法钨颗粒增强铝基复合材料微观组织及力学性能研究

本文采用放电等离子烧结→热轧制方法制备了颗粒含量为1～7%的钨颗粒增强铝基复合材料,研究钨颗粒含量对复合材料的微观组织、机械性能和导电性能的影响。研究结果表明：钨颗粒均匀的分布在基体铝合金当中,W/Al界面之间达到了冶金结合,在界面处存在元素扩散和WAl12金属间化合物的生成。在复合材料中,随着钨颗粒含量的增加,复合材料的致密度和韧性降低而拉伸强度呈现先升高后降低的趋势。其中,1和3 vol.% W/Al复合材料的拉伸强度和断裂韧性分别为192.85 MPa (16.84%) 和315.18 MPa (11.93%)。此外,W/Al复合材料具有良好的电导率,W颗粒的含量对复合材料的影响较小。     

高频脉冲电流辅助镁/铝合金一步轧焊复合板制备及界面接合机理

针对传统热轧制备镁/铝合金复合板大下压率复合时异种金属协调变形差、界面氧化膜去除困难和金属间化合物层(Intermetalliccompounds,IMCs)生成不易控制的问题,提出采用高频脉冲电流辅助一步轧焊成形制备镁/铝合金复合板的新方法。探讨30 kHz、400 A、50%占空比的脉冲电流通电120 s作用,不同压下率复合板界面的结构形貌及结合强度。结果表明：压下率为16.8%时,复合板剪切强度最高,达到27.87MPa;不同压下率复合板横截面界面处均出现不同程度的熔融液相金属液珠挤出的现象,当压下率较小时(压下率为16.8%和22.3%)界面IMCs较厚,约为7.8μm,且界面呈现明显的“齿状”结构形貌;随着压下率的增大,IMCs逐渐减薄且界面形貌趋于平直。综合分析发现,高频脉冲电流辅助作用可实现镁/铝合金复合板的小压下率复合;其界面结合机理可归纳如下：镁/铝合金连接界面局部高温导致的界面微区部分母材金属熔化的熔钎焊接和原子扩散连接的冶金结合机理。分析其原因主要是连接界面微区局部高温并超过Mg-Al相图共晶温度形成的共晶液相,而界面局部高温一方面是异种金属连接界面待复合微区的局...     

AZ31B镁合金TIG焊焊接接头的疲劳性能

对8 mm厚AZ31B镁合金板及其三种TIG焊焊接接头的静载拉伸性能和疲劳性能进行试验研究。试验结果表明AZ31B镁合金母材的静载抗拉强度为245.50 MPa,TIG焊对接接头、纵向角接接头和非承载十字接头的静载抗拉强度分别为193.55 MPa、229.89 MPa、227.39 MPa。脉动循环(r = 0)疲劳试验表明,在2×106循环次数下,AZ31B镁合金母材的疲劳强度为57.81 MPa,为其静载抗拉强度的23.5％。相同循环次数下,AZ31B镁合金TIG焊对接接头、纵向角接接头和非承载十字接头的疲劳强度为24.60 MPa、20.14 MPa、17.25 MPa,分别为母材疲劳强度的42.6 %、34.8 %和29.8 %。按照国际焊接学会的规范,发现镁合金焊接接头的疲劳级别FAT仅为相应铝合金接头疲劳级别FAT的一半。由此看来,疲劳性能是影响镁合金在承受动态载荷结构中应用的主要因素之一。     

相变应力及其改善焊接接头的疲劳强度

基于钢铁材料相变体积膨胀的原理,自行研制成功专用低相变点焊条,在自然冷却条件下焊缝金属依靠相变应力可以获得残余压缩应力。利用所研制的低相变点焊条和普通E5015焊条分别对几种典型的接头进行焊接,疲劳试验证明：在2×106循环次数下,前者的焊接接头疲劳强度比后者提高11%～58%。同时还证明焊接接头的应力集中和拘束度越大,疲劳强度的改善效果越加明显。本方法为改善焊接接头的疲劳强度提供了一条新的途径。     

浅谈利用正态分布法识别水淹层

运用正态分布法识别油水层是早期测井解释中常用的方法。将其用水层解释中,也见到了明显的效果。用正态分布图法解释水淹层时,图中出现几个台阶,不同台阶反映不同的水淹程度。该方法也可用于计算水淹层的混合液电阻率。     

双尖角磁场再压缩等离子弧切割

通过对于双尖角磁场再压缩等离子弧的电弧形态、电特性、热特性、力学特性及电弧稳定性的测定与分析,说明采用双尖角磁场再压缩等离子弧沿电弧截面长径方向进行切割是提高切口质量、工艺稳定性和切割生产率的有效途径。本文介绍了采用此方法对16～20mmlCr18Ni9Ti钢板切割的试验结果,并就双尖角磁场的磁头结构、再压缩等离子弧的物理特征及工艺特性、切割规范选择以及切口质量进行了探讨。     

工业废水水暖管道腐蚀失效分析

针对工业废水水暖管道腐蚀失效问题,采用化学成分分析、X射线衍射、光学显微镜、腐蚀电化学试验等方法对腐蚀钢管进行分析。结果表明,腐蚀沉积物中含有Fe3O4、Fe2O3、Fe2(SO4)3及FeS;水介质pH值低于最小腐蚀速度范围的pH值;水介质中Cl-浓度值偏高,SO42-浓度值比标准偏高近一倍,这些因素对钢管的腐蚀速度及腐蚀性能均造成影响;母材中存在的夹杂和带状组织对材料的腐蚀性影响不大。因此工业废水用于供暖管网前,应对介质水进行一定的处理来保证供暖管网的寿命。     

多元离子复合渗镀表面改性与钎焊设备的研制

多元离子复合渗镀设备是由炉体、辉光电源、电弧电源、水冷系统、真空系统和监测系统六部分组成;复合靶是由多种金属材料组成,其中包括钛、铜、镍、银、铝等,依据工件材料选定.陶瓷或金属表面复合渗镀的以及钎焊的工艺参数,如工作气压、辉光电压、电弧电流、渗镀时间、复合靶与工件之间的距离、焊接温度和保温时间等,对表面合金化和钎焊造成影响.本装置可以用于陶瓷及金属的表面合金化及其真空钎焊连接.     

A12O3陶瓷表面激光铜合金化层微观形貌及物相分析

利用Nd:YAG脉冲激光对Al2O3陶瓷表面进行铜合金化试验.在陶瓷表面得到了成形良好的铜合金层.金相显微镜、SEM分析结果显示,陶瓷基体与合金层界面结合良好,合金层厚度比较均匀,平均厚度为40～50μm.并通过EDS能谱分析和XRD分析发现,合金层以a-Al2O3和CuAlO2的形式存在.CuAlO2能改善铜与陶瓷的润湿性.     

B4C增强相颗粒粒度对Al基复合板材强度的影响

在颗粒增强相B4C质量分数相同的情况下,研究颗粒尺寸对B4C/6061Al复合材料轧制板材抗拉强度的影响。利用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射、能谱分析等对B4C/6061Al复合材料板材的组织和断口形貌进行观察和分析。实验结果表明,随B4C颗粒尺寸的减小,板材相对密度降低,抗拉强度提高,当加入颗粒尺寸不一的混合型B4C颗粒时,试件中的缺陷明显减少,相对密度显著提高,抗拉强度相对单一B4C粒度制备的复合材料提高18%;复合材料板材轧制方向和横向方向的试件拉伸试验表明,试样的纵向抗拉强度比横向提高15%。并探讨了B4C颗粒尺寸对复合材料板材强度的影响机理。