溶解钎焊时Cu在Cu-Ag及Cu-P合金钎料中的溶解行为(英文)

研究溶解钎焊条件下母材Cu在Cu-Ag及Cu-P合金钎料中的溶解行为。测量了在800～920℃的温度范围内铜箔在Cu-P和Cu-Ag合金中的溶解厚度。推导并计算出Cu在这两种合金钎料中的溶解速度常数存在如下关系:kCu-P(T)=10kCu-Ag(T)。结果表明,采用溶解钎焊工艺时在相同条件下液态Cu-P合金对母材Cu的溶解量大于Cu-Ag合金的。由于溶解钎焊工艺在一个热循环内具有反应时间短和温度变化快的特点,因此Cu在液态钎料中快的溶解反应速度是实现溶解钎焊的根本原因。同时,P元素与Ag元素相比具有加速溶解母材的作用,是实现溶解钎焊必不可少的合金元素。研究了合金元素的添加对焊接接头力学性能的影响,提出了获得良好力学性能的钎料成分设计原则。     

微细电火花放电通道自身磁场仿真研究

针对微细电火花加工中放电通道等离子体电流沿电极轴向产生较强的环向磁场问题,以放电等离子体理论和麦克斯韦方程为基础,基于假设,建立了放电通道自身磁场的物理模型。结合放电通道自身磁场形式和磁场分布的特点,从静磁场微分方程出发,给出了该物理模型的理论求解方法,并应用Ansoft Maxwell有限元分析软件,对微细电火花放电通道的磁场分布和磁场强度进行了仿真分析,得到了放电通道自身磁场特性的变化规律,以及微细电火花加工工艺参数对放电通道等离子体自身磁场强度的影响规律。     

超声辅助钨极氩弧焊紫铜焊缝组织性能

针对钨极氩弧焊(GTAW)焊接紫铜厚板时热裂纹严重的问题,采用超声辅助GTAW新工艺研究紫铜板焊接工艺。通过动力学模拟得到超声辅助GTAW焊接时T3紫铜板振幅分布规律,确定焊接时超声入射的最佳位置,并发现超声功率越大,T3紫铜表面谐响应时对应的振幅越大。研究超声辅助钨极氩弧焊对T3紫铜焊缝显微组织和力学性能的影响。结果表明,经超声辅助后焊缝中热裂纹得到明显抑制,粗大柱状晶显著减少,焊缝中晶粒得到细化,等轴晶增加,有明显球化现象,出现明显亚晶界,在一定范围内,超声功率越大,细化效果越明显,亚晶尺寸半径越小。通过力学性能测试发现,焊接接头的硬度、屈服强度及延伸率与无超声作用时相比均有明显提升。     

硬质合金圆环与钢基体钎焊接头残余应力的数值分析

针对硬质合金钎焊冷却过程中产生很大的热应力而导致裂纹这一问题,利用有限元软件MARC对硬质合金圆环钎焊在钢基体上的残余应力大小及分布进行了模拟,研究了钎缝厚度、钎焊压力对钎焊焊后残余应力大小及分布规律的影响．结果表明,钎缝厚度存在最佳值,在一定范围内钎焊压力增大,残余应力减小．经实验验证,计算结果与实验基本一致．     

电场驱动μ-3D打印蜡基微流控模具

提出了一种基于电场驱动微尺度3D打印制备蜡基材料微结构的工艺。通过脉冲直流产生自激发静电场驱动皮升级体积石蜡微滴喷射沉积成形；研究了打印参数如气压、电场强度、脉冲频率及占空比等因素对于蜡模打印的影响；优化实验参数，制作了可用于PDMS转印的石蜡微模板，模板线宽为61.25 μm，高度为44.13 μm；结合微转印技术和等离子改性技术制作了微米级微流道芯片样件，并通过实验验证了其具备微流控芯片的基本特征。     

放电沉积凸貌微织构表面动压润滑性能仿真研究

目的 提出一种表面凸貌微织构的快速制造方法,并对其表面动压润滑性能及减摩机制进行研究。方法 利用高低压复合放电沉积加工技术实现气体介质中金属或半导体材料表面凸貌微织构的制备。高压脉冲电压实现两极间介质的电离度,低压直流放电实现电极材料蚀除,并沉积在工件表现形成微织构。通过控制工具电极直径,可获得直径410 μm、高12 μm尺度的凸貌微织构。利用FLUENT软件,对该方法所获的凸貌微织构表面动压润滑性能进行仿真,研究了不同高度、直径、面积比下,表面微织构对润滑性能的影响规律。结果 织构面积比和动压润滑性能成正比关系：随着面积比增大,织构上表面平均压力增大。油膜上表面平均压力在高度为7 μm、直径为500 μm、面积比为60%、对摩速度0.5 m/s时,达到最大值1.21×104 Pa。动压润滑性能随单个凸貌微织构高度的增加,先增大后减小,并在7 μm时达到最大。织构直径对润滑性能影响明显,仿真结果表明,在一定条件下,加大织构直径可提高油膜上表面平均压力。结论 凸貌微织构采用增材制造方法,减小了传统去除材料的织构制造方法导致的对材料强度的影响。该方法工艺简单,成本低,不需辅助其他加工条件。表面凸貌微织构的存在使两接触表面的间距减小,形成收敛楔,从而形成动压,使润滑膜产生动压承载力,改善了摩擦学性能。对凸貌微织构的结构参数（面积比、微织构高度、直径）进行仿真分析,获得了织构结构参数对动压润滑特性的影响规律,为后续研究提供了理论支持。     

微能高低压复合放电沉积加工实验研究

分析了高低压复合微能放电沉积的实现条件,提出了利用高压击穿放电间隙的方法,提高沉积加工过程的稳定性。对高电压条件下的放电特点进行了实验观察,通过改变放电能量获得了稳定的加工效果。最后,进行了单点沉积和轨迹连续沉积的实验,结果表明:该方法能有效提高沉积效率及沉积层的连续性。     

电场驱动熔融喷射微尺度3D打印微结构

提出了一种基于电场驱动喷射沉积3D打印的新方法来加工高分辨率结构,结合数值模拟与实验研究,揭示了其成形原理与喷射规律。通过优化工艺参数,使用内径250μm的喷嘴,在玻璃衬底上打印出点直径20μm的微图案,验证了电场驱动熔融喷射在微尺度3D打印上的可行性。     

二维综合孔径辐射计阵元位置误差分析与校正

在二维Y型天线阵组成的综合孔径辐射计系统,阵元存在位置误差引起接收信号相位误差,从而导致反演图像的图像质量下降。为了校正位置误差带来的图像误差,本文在天线阵元存在位置误差的情况下,对反演图像质量的影响进行定量分析。6个辅助源中3个位于方位角为0°,估计阵元的x坐标;3个位于方位角为90°,估计阵元的y坐标。在得到较精确的阵元位置估计基础上,对存在误差的反演图像进行图像校正。