喷涂功率对YSZ涂层的力学性能和抗铝硅熔体腐蚀性能的影响

热浸镀Al–Si合金涂层是一种有效的现代钢铁防腐涂层，但熔融Al–Si合金腐蚀已成为热浸镀Al–Si合金生产线沉没辊及其备件亟待解决的关键问题之一。本工作采用大气等离子喷涂技术制备Y2O3部分稳定ZrO2(YSZ)/NiCrAlY防护涂层，研究了喷涂功率对YSZ涂层组织和力学性能的影响和涂层在700℃下Al–Si熔体中的腐蚀行为。结果表明，YSZ涂层是由板条和层间柱状晶粒组成的典型层状结构，随着喷涂功率从37 kW增至46 kW，层间柱状结晶呈长大趋势；YSZ涂层主要由t-ZrO2相和少量m-ZrO2相组成，喷涂功率对涂层相组成无明显影响；喷涂功率为40 kW的YSZ涂层具有较高的显微硬度642.4 HV0.3和结合强度62 MPa。此外，当带有涂层的样品在700℃的Al–Si熔液中腐蚀240 h后，YSZ涂层与高温Al–Si熔液之间的界面没有反应层生成，同时Al–Si合金熔液中的Al和Si元素也未渗透进YSZ涂层内部，表明YSZ/NiCrAlY防护涂层有效地将Al–Si合金熔体阻挡在涂层表面。     

Study of residual stress variation with depth of friction stir welded aluminium plates with different thicknesses

ABSTRACT

The residual stress may greatly vary through thickness due to the large temperature gradients and severe plastic deformation in depth for thick section friction stir welded plates. AA 2024-T351 plates with 6.5, 12 and 20?mm thicknesses were joined by friction stir welding to investigate the differences of residual stress variations with depth between thin and thick plates. The surface residual stresses were compared between the X-ray diffraction and contour measurements. Significant variations of stress peaks, root central residual stresses and widths of ‘M’ profiles were observed along the thickness for thick plates. The origins of the aggravated variations with depth were investigated from the temperature gradients and material flow variations through thickness.     

薄壁弱刚性钛合金结构件制造工艺

随着新型材料冶金技术的发展与进步,钛合金作为“崛起的第三代金属”已完全替代了铝镁合金和钢构件,成为航天飞行器上应用范围最广的材料之一。从某新研制航天飞行器外部结构件用钛合金材料的特性及切削特点入手,针对薄壁弱刚性钛合金结构件在实际加工过程中遇到的诸多难点,提出了相应的解决办法,并重新设计了零件工装。结果表明,改进措施不仅保证了零件质量,而且提高了零件加工效率,使单件零件的生产周期缩短了近10h。     

硼氢化钠对滑轮用铸钢板化学镀Ni-B合金薄膜性能的影响

在滑轮用铸钢板上化学镀Ni-B合金薄膜,并研究了硼氢化钠的质量浓度对化学镀Ni-B合金薄膜性能的影响。结果表明:适当增加硼氢化钠的质量浓度,有利于增大化学镀Ni-B合金薄膜的厚度及硼的质量分数,从而提高化学镀Ni-B合金薄膜的硬度。当硼氢化钠的质量浓度大于1.2 g/L时,硼氢化钠的水解速率加快及剧烈的析氢反应,导致化学镀Ni-B合金薄膜的厚度及硬度有所降低。当硼氢化钠的质量浓度为1.2 g/L时,化学镀Ni-B合金薄膜表面"胞状"颗粒均匀、致密,摩擦因数和磨损率最低,具有最佳的耐磨性。     

ZK60镁合金表面滚压强化试验研究

试验研究了ZK60镁合金表面滚压加工中工艺参数对试件表面粗糙度、表面形貌、表面残余应力和表层显微硬度的影响,结果表明滚压力和重复滚压次数对试件的表面粗糙度、表面形貌以及表面残余应力和表层硬度影响程度较大,滚压速度影响较小。对精车ZK60镁合金试件进行滚压加工,试件表面粗糙度R a、R z最大减小了50.3%和48.1%;残余压应力最大可达-54.55 MPa;显微硬度从试件表层到内部基体材料逐渐降低,表层硬度值最大为92.83 HV 0.25,比基体材料硬度提高了15.32%。     

工艺参数对6061-T6铝合金真空扩散焊接接头形貌和性能的影响

在不同工艺参数下对化学清洗去除表面氧化膜的6061-T6铝合金进行真空扩散焊接,研究了焊接温度(500~560℃)、焊接压力(1.0~5.0MPa)和保温时间(0.5~3h)对焊接接头界面形貌和剪切强度的影响,得到了优化工艺参数。结果表明:随着焊接温度的升高、焊接压力的增大和保温时间的延长,接头焊缝变窄并最终消失,剪切强度和焊合率增大;但当保温时间延长到3h时,焊缝附近晶粒发生粗化,导致剪切强度降低,且接头发生较大变形;不同工艺参数下接头的剪切断裂形式均为脆性断裂;较优的真空扩散焊接工艺参数为焊接温度540℃、保温时间2h、焊接压力4.0MPa。     

扭转参数对铜合金接触线扭转圈数影响研究

铜合金接触线在安装、使用等过程中不可避免存在扭转现象,不同的扭转参数对铜合金接触线的最大扭转圈数存在一定影响。本文通过扭转试验研究了扭转速度、张力以及扭转方向等参数对CTMH150接触线扭转圈数的影响,并分析了扭矩与扭转圈数的关系。研究发现,铜合金接触线的扭转圈数随着扭转速度、张力的增大先降低再增加,均存在一个转换点；双向扭转过程中的扭矩圈数大于单向扭转。此外,接触线的扭矩与扭转圈数成线性相关性。     

转速对2524铝合金搅拌摩擦点焊组织与性能的影响

对2524铝合金薄板进行搭接搅拌摩擦点焊试验, 研究了搅拌头转速对其组织与性能的影响。结果表明, 随转速增加, 焊点外侧飞边越加严重, 组织畸变程度增加, 焊核区宽度增大, 有效连接宽度先增大后减小。母材区硬度最大, 热影响区硬度最低;在焊核区内, 显微硬度随转速增加而增大, 当转速为1 100 r/min时达到最大133.9HV, 而热影响区在300 r/min时硬度最大。在单向拉伸试验中, 接头剪切强度随转速增加先增大后减小, 在700 r/min时达到最大值3 510 N;接头呈现出两种断裂模式: 即低转速下平行于两板面断裂和高转速下沿倾斜方向断裂;断口呈现明显的剪切韧窝形态, 韧窝小而浅, 焊接接头为韧性断裂。     

铸态Ti-20Zr-20Al钛合金动态压缩力学性能与断裂机制研究

采用X射线衍射仪、金相显微镜、分离式霍普金森杆和扫描电镜等手段研究了Ti-20Zr-20Al钛合金在动态压缩条件下的微观结构、力学性能和断裂机制。结果表明,Ti-20Zr-20Al铸态合金由Zr基体相和TiAl/Ti₃Al针状相组成; 随着应变率增加,合金的抗压强度增加,失效应变显著增加; Ti-20Zr-20Al合金的断裂机制为解理断裂; 随着应变率增加,试验压缩断裂后碎片总数增大,平均粒径减小。采用DID模型模拟的材料碎片尺度与实验结果比较吻合,Grady模型与实验结果的偏差较大。     

Ni对铁基合金粉块氩弧堆焊层组织和性能的影响

通过氩弧焊在基体材料Q235钢板上熔敷铁合金混合粉末压块,研究了压块成分及堆焊工艺对堆焊层组织及性能的影响。结果表明:在固定压块粉末总质量为16 g、镍铁含量为0.64 g、堆焊电流为180 A时,堆焊层的硬度最大,达到HRC48.9;耐磨性最高,相对磨损量为0.013 4 g/(cm^2·min)。