搅拌摩擦焊热源数值模型

针对搅拌摩擦焊特点,基于粘着摩擦原理,在综合分析前进边和返回边不同位置摩擦功率的基础上,建立了搅拌摩擦焊热源数值模型.温度场试验与模拟结果表明,该模型能综合反映前进边与返回边热循环曲线的差异及其原因,具有较高的计算精度.     

高强铝铜合金MIG焊焊缝组织细化研究

研究了复合脉冲、电磁搅拌对高强Al-Cu合金MIG焊焊缝组织及性能的影响.结果表明:电磁搅拌降低了固一液界面前沿液相的温度梯度,增加了非均质形核率,促使粗大、方向性很强的柱状晶转变为细小的等轴晶,显著提高了焊接接头强度和塑性;复合脉冲焊接时,峰值电流周期性变化引起的熔池液体的搅拌作用较弱,降低了焊缝组织细化效果.     

轧后冷却制度对低碳贝氏体钢组织及屈强比的影响

在热模拟及轧制实验的基础上,利用扫描电镜和多功能材料试验机研究了轧后冷却制度对低碳贝氏体钢组织及屈强比的影响。结果表明,所研究钢种在1～25℃／s的冷却速度范围内均可得到贝氏体组织,其贝氏体开始转变温度为557-651℃。轧后以不同冷却制度冷却至室温的试样微观组织主要为板条贝氏体、粒状贝氏体、准多边形铁素体等的混合组织,冷却制度不同,各种组织所占的比例有很大不同。冷却制度对屈强比也有明显影响;轧后直接空冷至室温的试样的屈强比为0．68,但强度较低;油淬试样的屈强比约0．77,且强度较高;水冷至531℃而后空冷的试样的屈服强度较高．但抗拉强度相对较低．屈强比高达0．90。     

T形接头焊接温度场的三维数值模拟

利用有限元分析软件ANSYS,对T形接头焊接的温度场的分布进行了动态模拟,提出高斯函数和双椭球函数相结合的双热源模型.并应用APDL语言实现了焊接全过程温度场的三维动态模拟,其结果与理论值完全吻合,证明了数值模拟的可靠性.     

孕育剂Ti和Zr元素对2219铝铜合金焊缝组织和性能的影响

采用5种焊丝对2219铝铜合金进行MIG焊,研究了孕育剂Ti和Zr元素对焊缝组织和性能的影响.结果表明,Ti和Zr元素的细化作用是相容的,当焊丝中单独添加孕育剂Ti或Zr元素时,焊缝几乎由粗大的柱状晶组成.焊丝中复合添加少量的孕育剂Ti和Zr元素时,Ti和zr元素在熔池中分别形成Al3Ti和Al3Zr,促进了α(Al)非均质形核.随着焊丝中Ti和Zr元素含量的增加,焊缝组织逐步细化.当焊丝中Ti和Zr元素含量较高时,Ti和Zr元素还在熔池中形成大量的Al3(Ti,Zr)质点,促进α(Al)非均质形核,焊缝组织由细小均匀的等轴晶组成,显著提高了接头强度和塑性.     

Ti-6Al-2Zr-1Mo-1V合金的双曲正弦本构关系

用THERMECMASTOR-Z型热模拟试验机对Ti-6Al-2Zr-1Mo-1V合金进行了变形温度为750～1 100℃,应变速率为10-1～10 s-1,变形程度为50%的热压缩试验.研究了变形工艺参数对流动应力的影响,计算了不同温度范围的应力指数n和变形激活能Q,并建立了该合金的双曲正弦本构方程.结果表明,在750～950℃时,该合金的真应力-应变曲线呈流动软化型,1 000～1 100℃时呈稳态流动型;在750～1 000℃时变形激活能为828.9 kJ/mol,1 000～1 100℃时为197.1kJ/mol,预示在不同的温度区间具有不同的变形机制.     

SiCp／A356复合材料基片的近净成形工艺及性能

采用SiCp预制坯成形及无压浸渗法相结合的工艺,实现了SiCp/A356复合材料基片的近净成形.研究了SiCp预制坯烧结后的连接机理,以及浸渗温度及浸渗时间对复合材料相对密度的影响,并对SiCp/A356复合材料基片的性能做了测试.结果表明,SiCp烧结后表层生成的SiO2对SiCp多孔陶瓷预制坯起连接作用;基片材料的相对密度随着浸渗温度及浸渗时间的增加而提高;在50～200 ℃温度范围内,基片材料热膨胀系数变化范围为(11.15～12.46)×10-6 K-1,热导率为110.001～94.282 W·m-1·K-1;常温抗弯强度为210.8 Mpa.     

活化元素Co对Mo-Cu合金性能的影响

采用机械活化法制粉,制备了活化元素Co含量不同的Mo-Cu合金.通过对密度、硬度、电导率、热导率、热膨胀系数的测试及组织的观察,研究了Co元素对Mo-Cu合金致密化工艺及其组织性能的影响.结果表明,Co与Mo形成了中间相Co7Mo6,这有利于烧结致密化温度的降低,当1 250℃烧结1 h后合金相对密度达97.71%;随着Co含量的添加,Mo-Cu合金的硬度值增加,电导率、热导率下降较为明显,而热膨胀系数变化幅度不大,与Al2O3陶瓷基片热膨胀系数比较接近;其显微组织呈细小均匀的网络结构.     

原位合成TiB2/Al-7Si复合材料的微观组织及摩擦磨损行为

采用混合盐反应工艺制备了TiB2/Al-7Si铝基复合材料,通过XRD、SEM、EDS和摩擦磨损试验等材料分析方法测试了所合成的复合材料的微观组织和耐磨性能.研究表明,内生TiB2颗粒分布均匀,平均尺寸约为400 nm.TiB2颗粒对α-Al和共晶Si都具有显著的细化效果.复合材料的耐磨性能比基体合金有明显的提高,原因是表面形成了一层致密的机械混合层.TiB2颗粒在摩擦过程中起着抑制金属流动和支撑的双重作用.     

原位自生TiB2／Al-7Si复合材料组织和性能研究

采用混合盐法制备了原位自生TiB2颗粒增强Al-7Si复合材料.扫描电镜观察结果表明,制备的原位TiB2颗粒分布均匀,其最大尺寸在900 nm左右,平均尺寸在400 nm左右.TiB2颗粒对α-Al和共晶Si都具有显著的细化效果,复合材料的力学性能和干摩擦磨损性能较其基体有明显的提高.