镁合金铸造缺陷塑性变形弥合与修复过程

通过电子显微镜、透射电镜并结合塑性变形数值模拟,观察镁合金铸造缺陷(晶间缩松和缩孔)在变形过程中的形貌变化及缺陷附近应力分布,讨论塑性变形消除铸造缺陷的力学行为,提出镁合金铸造缺陷塑性变形弥合过程为:缺陷体积压缩→界面闭合→界面两侧基体相切变→界面附近再结晶→缺陷部分弥合.结果表明:变形过程中缺陷附近应力集中明显,变形后应力集中大大降低,部分铸造缺陷得以弥合与修复.     

压铸态AZ91D镁合金搅拌摩擦焊接头微观组织研究

采用搅拌摩擦焊工艺对4mm厚的压铸态AZ91D镁合金进行对接工艺实验,搅拌头旋转速率1500r/min,焊接速率120mm/min;使用光学显微镜和扫描电镜对焊接接头微观组织进行了研究。结果表明:焊缝外观成形美观,但内部存在贯穿型隧道状孔洞缺陷;焊核区为典型的变形-再结晶组织,为细小、均匀的等轴晶;机械-热影响区为变形-部分再结晶组织,热影响区组织形貌与母材相近但伴有轻微的长大现象;焊核区与机械-热影响区的过渡具有以下特征:在前进侧呈现"突变"特征,在后退侧呈现"渐变"特征。     

AZ91D压铸镁合金激光局部重熔区气孔的形成机制

采用扫描电镜(SEM)、X光电子能谱分析仪(XPS)等分析手段,研究了NiTi合金表面绝缘膜的结构及成分,从而探讨非阀金属NiTi合金表面微弧氧化陶瓷膜层的形成机制.结果表明,NiTi合金微弧氧化过程中的电流密度-时间曲线与纯钛形状基本一致,也可分为3个阶段,但其最大的电流密度为后者的13倍;NiTi合金表面的绝缘膜主要是通过电化学沉积形成的Al2O3及少量的TiO2、Ni2O3和磷酸盐薄膜,这一绝缘膜就相当于阀金属的阳极氧化膜,为NiTi合金进行微弧氧化处理提供了前提条件;NiTi合金表面的陶瓷膜层主要来源于电解液中的铝酸根离子和少量的基体Ni和Ti(包括固态的和溶解于电解液中离子态的),经反复的放电、熔融、喷射、冷却、凝固,发生一系列的电化学、等离子体化学和热化学反应最终形成表面粗糙多孔陶瓷膜层.     

镁合金机械连接技术综述

对镁合金机械连接常出现的疲劳失效、高温失效和电偶腐蚀失效的失效机理进行分析,并针对这3种失效可以采取的防止措施进行综述。近年来采用加热自冲铆接、搅拌摩擦盲铆接等新铆接方法以及设计好螺纹连接件直径、选择合适的螺纹连接件材料可以分别提高铆接和螺纹连接接头强度,从而提高接头疲劳性能;防止高温失效的方法是通过合金化提高镁合金抗蠕变性能和选择铝制连接件来减小镁合金与连接件金属的热膨胀系数差异;在提高防电偶腐蚀方面,主要有表面处理、连接件材料优化和接头设计优化3种解决办法。     

采用热力学分析白云石中二氧化硅对硅热法炼镁的影响

采用热力学方法针对西南地区的白云石SiO2含量偏高不利于硅热法炼镁的情况进行研究.对硅热法炼镁工艺的白云石煅烧过程和真空还原过程的物料体系进行热力学分析,得到各体系中有SiO2参与化学反应的ΔrGθ -T关系.结果表明:SiO2对炼镁结果的影响在于其在白云石煅烧过程的最后阶段会消耗CaO生成2CaO·SiO2;然而该过程中SiO2参与的反应很复杂,并可能生成多种硅化合物(2MgO·SiO2、2CaO·SiO2和3CaO·MgO·2SiO2).计算表明:随着白云石中SiO2的增多,单罐镁产量急剧减少;当SiO2含量小于4％时,减少量约为SiO2含量的4倍.     

重庆地区炼镁用白云石热分解动力学及影响因素研究

对重庆某地区的白云石进行TG-DTG热分解实验,研究其热分解机理和影响该机理的实验因素。结果表明:该地区白云石热分解过程遵循三维扩散(球形对称,Jander方程)机理,热分解活化能E=357.4 kJ/mol,基于研究结果,建立了白云石热分解过程的动力学模型;进行试样颗粒粒径、质量、SiO2含量和保护气体流速的对比实验。结果表明:试样颗粒粒径的增大和试样质量的增加,均会引起白云石热分解活化能值的升高,而白云石中SiO2含量以及保护气体流速的变化对白云石热分解活化能影响很小。     

搅拌摩擦焊材料塑性流动可视化研究现状

综述近年来国内外搅拌摩擦焊塑性流动可视化技术的研究现状,分析各种方法的基本原理及优缺点。研究现状表明:异种材料金相组织显示法可以观察到焊缝接头宏观流动,而对搅拌摩擦焊塑性流动的细节无法获取;彩泥法颜色鲜明,易于观察,但其是非晶体材料,故只能在一定程度上模拟搅拌摩擦焊的塑性流动状况;标识材料示踪法是搅拌摩擦焊材料塑性流动可视化工作的主要手段,其选用原则、焊接过程及焊后采用的可视化手段仍需进一步深入探讨;数值模拟是一种高效、低成本的研究方法,其具备再现焊接过程的能力,模拟过程的边界值、搅拌头的描述等方面需要进一步深入探讨。     

钛元素对压铸AZ91D镁合金TIG焊接气孔的影响

采用含钛元素的挤压态Al-Ti-C和Al-Ti-B焊丝作为填充材料对压铸AZ91D镁合金进行TIG填丝焊。焊后采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、Nano measure 1.2软件以及排水法对焊缝截面气孔分布及形貌、气孔壁成分、大气孔尺寸及气孔率进行分析。结果表明,含Ti元素焊丝焊接的接头中气孔含量明显减少,且焊缝横截面中大气孔的尺寸也有所减少,这应该是Ti与N_2、H_2发生热力学反应和晶粒细化增加氢的固溶度共同作用的结果。     

介入性机械搅拌对压铸镁合金GTAW焊接气孔的影响

对AZ91D压铸镁合金进行GTAW焊接,对一组试样熔池施加介入性机械搅拌,另一组试样则无机械搅拌;焊后对两组试样分别用光学显微镜和扫描电镜观察焊缝气孔形貌和分布、焊缝微观组织,并采用基于Matlab软件二次开发的图像分析程序识别和计算焊缝气孔率。结果表明,介入性机械搅拌除改善焊缝成形外观、细化焊缝微观组织外,明显降低了焊缝气孔尺寸和焊缝气孔率;降低气孔率的主要机理应该是搅拌加强了熔池金属液流动和气泡的运动,使气泡上浮和逸出速度加快。