Inconel 690传热管GTAW对接焊接头组织及力学性能研究

对Inconel 690传热管材进行钨极气体保护焊(GTAW)对接焊,采用拉伸试验机、压扁试验机和光学显微镜测试和分析传热管焊接接头,同时利用ANSYS软件开展焊接接头在设计工况失压时的一次应力强度校核。研究结果表明:焊缝中心为树枝胞状晶,熔合线附近为粗大柱状晶。室温时接头的平均抗拉强度为619 MPa,平均屈服强度为292 MPa,350℃时接头平均抗拉强度为475 MPa,平均屈服强度为206 MPa,拉伸接头断裂从熔合区开始贯穿整个焊缝组织,呈塑性断裂。压扁试验和反向压扁试验结果表明管接头完好。通过ANSYS分析可知,设计工况下传热管接头350℃许用应力强度150 MPa限值可满足其一次应力强度要求,且裕量较大。     

激光切割镍基合金的工艺研究

镍基合金是一种重要的航天航空材料，所以研究激光切割镍基合金的工艺参数对航天航空制造业有重要的价值。首先，采用正交试验法进行激光切割镍基合金，评估不同工艺参数的切割质量，直观分析优化工艺参数，得出优化值为80.175。然后，采用反馈式神经网络对切割质量进行训练拟合，预测17、18号样本的切割质量，误差百分比分别为3.14%、2.20%。最后，以此预测模型为基础，进行遗传算法的极值寻优，通过概率为0.4的交叉操作和概率为0.2的变异操作寻找种群范围内最优适应度值及对应变量值，此迭代进化过程为100次，得出的理论评分为89.076,验证试验得出的实际评分为89.150,误差仅为0.074。相比正交法直观分析优化，该方法只做少量试验样本，就可以快速找到最优工艺参数。     

纳米碳化钒/碳化铬复合粉末的微波辅助高能球磨合成及其应用

以微米级氧化钒(V2O5)、氧化铬(Cr2O3)和纳米碳黑为原料，采用机械合金化及微波辅助加热法制备了纳米碳化钒/碳化铬复合粉末。利用XRD、XPS、TG-DSC、SEM、TEM和BET对产物进行了分析表征。结果表明，：纳米碳化钒/碳化铬复合粉末的最佳合成条件为：碳的质量分数为35%，反应温度为900℃，保温时间为1h。在该条件下的反应产物主要由V3Cr2C5、Cr2VC2和Cr3C2组成，颗粒为球形或类球形，分散性较好，无明显团聚现象，平均颗粒尺寸约为50nm，复合粉末的比表面积为115.53m2/g。添加纳米碳化钒/碳化铬复合粉末可以提高陶瓷结合剂cBN磨具的力学性能和磨削效率，降低磨具的损耗，并且对磨具具有减摩作用。     

真空热处理对Ni-CrAlY复合镀层组织的影响

在1 100°C下对通过复合电镀方法制备的Ni–CrAlY镀层进行不同时间的真空热处理,以获得NiCrAlY涂层。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)研究了其组织的演变。结果表明,随着热处理时间的延长,镀层中元素互扩散愈发均匀,保温2.0h后基本形成稳定的γ′-Ni_3Al相和β-NiAl相。这两相的均匀分布保证了后期氧化过程中NiCrAlY涂层表面形成氧化膜所需元素的供给。     

两种3D打印用雾化Ti-6Al-4V粉末的对比研究

本研究分别利用水冷铜坩埚真空感应熔炼气雾化(VIGA-CC)和等离子旋转电极(PREP)两种技术制备出球形Ti-6Al-4V合金粉末,作者利用SEM、同步辐射CT扫描-三维重建和氩气含量测试等分析手段对不同粒径的Ti-6Al-4V合金粉末的孔洞缺陷和氩气含量、硬度值进行了表征。实验结果表明, VIGA-CC粉末粒度分布宽,细粉收得率较多,粉末粒度分布在40~180 μm之间, PREP粉末的粒度分布较窄,主要集中在110~180 μm之间；金属粉末内部的孔隙率、气体含量和孔尺寸随着粉末粒度的增大而增大,且同一粒径范围内VIGA-CC粉末的气孔概率多于PREP粉末；随着粉末粒径减小,粉末截面组织逐渐细化,其硬度值逐渐升高,整体上VIGA-CC粉末硬度值高于PREP粉末。     

棉织物粉末化预处理制备活性炭

棉织物通过球磨预处理,制得棉纤维粉末并进行预溶解,高温碳化制备了活性炭。对预处理得到的棉粉末和制得的活性炭样品进行结构和形貌表征,并测试活性炭的吸附性能。结果表明,球磨预处理使棉纤维的形貌由纤维状态变为不规则块状,颜色变黑,有初步碳化的作用;棉纤维粉末结晶度降低,表面官能团减少;制得的活性炭含有孔结构,具有吸附性能,活性炭碘吸附值最高可达1 144 mg/g。     

硝基苯吸附剂的筛选及吸附性能研究

为了研究常见吸附剂对高盐废水中低浓度硝基苯的吸附性能,对粉末活性炭、大孔树脂和粉煤灰进行了筛选,并考察了高盐、 pH值对粉末活性炭吸附硝基苯的影响和吸附模型。结果表明:在pH值为3,吸附温度为20℃的条件下,粉末活性炭对硝基苯的吸附效果最好,平衡吸附量为148.4～278.3 mg/g;其次为大孔树脂,平衡吸附量为15.4～28.3 mg/g;粉煤灰的吸附效果最差,平衡吸附量仅为8.55～13.2 mg/g。NaCl促进了粉末活性炭对硝基苯的吸附,溶液中NaCl质量分数从0提高到30%,粉末活性炭对硝基苯的平衡吸附量从186.5 mg/g升高到325.3 mg/g。pH值对粉末活性炭吸附硝基苯的影响不显著。粉末活性炭对硝基苯的吸附符合Langmuir模型,饱和吸附量为384.6 mg/g。     

α_2＋B2相区等温锻造及热处理对Ti-22Al-25Nb合金组织和性能的影响

研究了Ti-22Al-25Nb合金在α2＋B2相区等温锻造及不同制度热处理,其显微组织演变规律和室温、高温拉伸性能变化。结果表明：在α2＋B2相区等温锻造后显微组织仍由等轴α2相颗粒、O相包裹着的等轴α2相、细小板条状O相与B2基体组成,与原始锻棒组织的区别在于等轴α2相颗粒发生溶解,数量减少,尺寸下降;等温锻造后再在O＋B2相区固溶处理的,组织中等轴α2相颗粒分解,由等轴α2/O相颗粒、板条O相和B2基体组成,且随固溶温度升高,板条O相溶解,变粗、变短;等温锻造后经固溶加时效处理时,B2基体中析出二次针状O相,且随时效温度升高,二次针状O相变粗、变短,室温及650℃高温拉伸性能也随时效温度升高,表现为强度降低而塑性提高。     

W含量对一种高W镍基高温合金显微组织的影响

通过OM、SEM和XRD对高W镍基高温合金进行组织观察与分析,研究了W含量对镍基高温合金凝固组织的影响规律。结果表明,当W含量为14%(质量分数,下同)时,镍基合金中无α-W相析出。当W含量高于16%时,合金凝固期间可析出α-W,并且随W含量提高,合金的晶粒尺寸由1.04 mm减小至0.17 mm,共晶含量由6%增至10%;W含量对在枝晶间/枝晶干内的γ'相尺寸及形态无明显影响。由于α-W的析出温度较高,在凝固期间首先析出,并在残余液相收缩作用下,α-W向液相核心处发生转移并长大;同时α-W可作为异质形核的核心,降低枝晶形核的临界形核功,使18%W合金获得较小的晶粒尺寸。此外,在不同取向枝晶汇聚生长的作用下,残余液相中Al、Ti等元素形成较高的浓度梯度而发生共晶转变,这是18%W合金中共晶含量较高的主要原因。