5A06铝合金及其焊接接头的疲劳断裂行为

对5A06防锈铝合金及其焊接接头疲劳性能断裂行为进行研究,采用疲劳试验、光学显微镜、扫描电子显微镜等手段对5A06铝合金的疲劳性能、金相组织、裂纹扩展特征和疲劳断口进行分析。结果表明:在循环次数为2×106时,铝合金母材、对接接头、横向十字、侧面连接和纵向十字接头的疲劳性能分别为99.97、70.96、57.48、48.20和41.80 MPa;铝合金母材疲劳裂纹起裂于截面最小部位,对接接头和横向十字接头裂纹起裂于焊趾等应力集中部位,裂纹沿着热影响区扩展;侧面连接接头裂纹起裂于两板连接处应力集中部位,纵向十字接头裂纹起裂于热影响区;微观裂纹为沿晶和穿晶混合的扩展特征。对母材及其焊接接头的宏观断口呈暗灰色纤维状,具有一定的塑性;接头的微观断口具有准解理特征,断口中存在球状孔洞、疲劳条纹和韧窝,并存在二次裂纹。     

Si-glass-Al阳极键合电流特性及其力学性能

采用两步法实现了Si-glass-Al的可靠连接,提出了键合三层晶片的电流-时间模型.键合电流结果表明,两次阳极键合的电流变化规律一致,即先迅速增加至最大值,然后呈指数式下降;发现第二次键合的电流峰值总是大于第一次,结合提出的电流-时间模型,表明键合材料之间因不完全接触而产生的电阻会对电流峰值产生显著影响.利用扫描电镜（SEM）观察Si-glass-Al界面形貌,界面结合良好,在450℃/800 V的条件下,glass-Al及glass-Si界面处Na+耗尽层厚度分别达到了546,820 nm.试样的拉伸强度随着电压的增大而升高,无论是先键合Si还是先键合Al箔,断裂总是发生在第二次键合界面附近或玻璃基体上.     

生物可降解Zn-x Mg合金的力学性能及腐蚀机理研究

锌因具有良好的可降解性和耐腐蚀性,近年来成为生物可降解金属材料研究的热点。研究以纯Zn粉和Mg粉为原材料,通过放电等离子烧结技术制备了不同分数的Zn-(0,5,10,15,20wt%) Mg合金。利用扫描电镜、万能力学实验机等研究了不同镁含量该合金的力学性能及其在模拟体液中的腐蚀性能和机理。结果表明:SPS制备的Zn-Mg合金的结构致密,其致密度都大于95%。与纯Zn相比,随着镁含量的增加,该合金的硬度和压缩强度得到了显著提高,其中Zn-10Mg表现出最佳的力学性能,其显微硬度为364.7 HV3,压缩强度为555 MPa,弹性模量为10.0 GPa;在腐蚀实验中,Zn-15Mg的腐蚀速率最低,为0.4 mm/a,符合可降解植入材料的要求(小于0.5 mm/a)。     

含微纳B4C/Ti颗粒铜基复合材料的微观组织与力学性能

采用高能球磨(HEBM)和放电等离子烧结(SPS)工艺成功制备出微纳B₄C/Ti颗粒增强铜基复合材料(CTBCs),通过X射线衍射(XRD)、光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)以及能谱(EDS)等测试手段对其微观组织形貌进行表征。结果表明,(B₄C+Ti)颗粒在基体中均匀分布,增强体与铜基体界面结合良好,且其结合形式为冶金结合和机械结合并存。采用阿基米德排水法测定出烧结态试样的致密度。复合材料的显微硬度、拉伸屈服强度、抗拉强度和延伸率等力学性能相较于纯铜试样得到显著提高,这主要归因于载荷传递、细化晶粒与热错配等强化机制。复合材料的拉伸断口表现出明显的韧性断裂特征。     

激光增材制造WCp钛基复合材料界面连接机理及力学性能

颗粒增强金属基复合结构件在航空航天、机械制造以及电子电工等领域有着广泛的应有前景.文中选用激光增材选区熔化技术制备碳化钨(WC)颗粒增强TC4复合材料(WC/TC4),研究了WC颗粒含量和激光功率对复合材料微观组织和力学性能的影响.结果表明,随着WC颗粒含量的增加,复合材料宏观试样成形能力降低,在WC颗粒含量为(0%～15%)时,WC颗粒分布较为均匀,未见微气孔、裂纹的出现,当颗粒含量为20%时,材料内部出现气孔和裂纹,难以成形;在WC/基体的界面处形成了一层TiC和W₂C界面层,界面结合性能良好;随着复合材料内部颗粒含量和激光功率的增加,材料的断裂强度和断后伸长率降低,断裂机理主要为WC颗粒的脆性断裂和沿WC-W₂C界面的层状撕裂.     

基于加弧辉光复合渗镀技术的Al2O3陶瓷表面合金化

基于加弧辉光复合渗镀技术，采用自行研制的复合靶对Al2O3陶瓷表面进行Cu、Tu复合渗镀，实现了Al2O3陶瓷表面合金化：采用光学显微镜、SEM、EDS、XRD、声发射划痕等测试手段对渗镀层进行分析。研究了复合渗镀机理、渗镀层成分和元素分布、渗镀层相结构以及渗镀层与基体的接合机理。在100N的最大载荷下，渗镀层与陶瓷基体未发生剥离和崩落现象。这种方法为各种陶瓷材料表面合金化及其与金属材料的微连接提供了新途径。     

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.     

夹沟矿采空区顶板的临界安全厚度分析

调查分析了夹沟矿采空区现状，在岩体力学参数试验值折减计算的基础上，简化采空区力学模型，分别计算了不同条件下采空区顸板的安全临界厚度，为指导现场工程实践，有效地减少采矿、运输等大型设备坠落采空区的安全隐患提供了依据。     

小浪底水电站新型转轮性能分析

多泥沙河流水电站水轮机机型的选择确定是影响电站投运后是否能安全、经济稳定运行的关键问题。从能量及气蚀角度优选小浪底水电站水轮机参数，提出了机组参数的建议值，为小浪底水电站水轮机国际招标及评标工作提供了一个分析评价转轮性能的方法。