架空导线用铝合金的机电性能及现状与发展

对国内常见的架空导线及其机电性能做了比较,提出了一种综合性能指标用于全面评价各种不同导线的机电性能,重点对全铝合金绞线和铝合金芯铝绞线的发展及其优越性进行了评述,最后介绍了导线铝合金提高强度与导电性的国内外最新研究进展。     

基于Weibull分布研究激光-电弧复合焊接接头的力学性能

分别对高强钢和不锈钢激光-电弧复合焊接接头进行了室温拉伸试验、三点弯曲试验以及冲击试验,并利用Weibull分布分析了两种焊接接头拉伸、弯曲和冲击性能的稳定性和可靠度。结果表明:对于抗拉强度,不锈钢的可靠度更高;对于弯曲强度,高强钢的可靠度更高;对于冲击吸收能量,不锈钢与高强钢的可靠度相近。     

拉拔工艺对A6工业纯铝导线力学性能的影响

考察了在拉拔过程中A6工业纯铝导线的微观组织演化及力学性能的变化,研究了拉拔变形量对材料微观结构及强度的影响。结果表明,A6工业纯铝的拉伸强度随着拉拔道次的增加呈现三阶段式变化。在拉拔挤压变形下晶粒沿拉拔方向明显伸长,并逐渐形成<111>丝织构。在第I阶段晶粒内部位错密度的显著增加强化了铝导线;拉拔产生的严重塑性变形导致铝导线中织构的形成,从而引起导线在第III阶段强度的进一步提高。纯铝导线的拉伸断口主要为韧窝型断口。结合微观结构分析,讨论了A6铝导线强度变化规律。     

高强钢断裂韧性K_(IC)的小尺寸试样评价方法

研究了不同尺寸的0Cr13Ni8Mo2Al沉淀硬化高强钢断裂韧性试样的断口形貌和断裂机理。结果表明:断裂韧性试样的拉断区可分为裂纹慢速扩展区(解理区)和快速扩展区(韧窝区);而断裂能,则主要消耗在裂纹慢速扩展区内。本文建立了断裂韧性K_(IC)的小尺寸试样评价方法。根据该方法,使用小尺寸试样测得的断裂韧性K_(IC)值与使用标准试样测得的断裂韧性K_(IC)值之间的相对误差为9%,没有超过10%。这个结果表明,使用小尺寸试样评价方法测出的金属材料的断裂韧性K_(IC)值是十分可靠的。     

驻留滑移带与晶界和孪晶界的交互作用

对含有退火孪晶的多晶铜进行了不同塑性应变幅下的应变疲劳实验，利用扫描电镜及其电子通道衬度技术（SEM-ECC）观察了表面滑移形貌、疲劳裂纹和位错组态，研究了驻留滑移带与晶界和孪晶界的交互作用．结果表明，在晶界附近和远离晶界处观察到位错组态分布的不均匀现象．这种不均匀性导致多晶铜中疲劳裂纹首先沿着普通大角晶界开裂，在孪晶界处由于应变相容性较好而难以产生疲劳裂纹．     

时效温度对6201铝合金力学性能和电导率的影响

主要研究6201铝合金导线不同时效温度处理后的微观组织、力学性能和电导率的变化规律。采用光学显微镜(OP)和扫描电子显微镜(SEM)分析了时效温度对导线微观组织的影响。结果表明,经150℃、170℃和190℃保温4h时效处理,其微观组织未出现显著变化。力学性能测试结果表明,导线的抗拉强度和屈服强度随时效温度的升高而下降,其电导率显著提高。     

铜晶体的疲劳损伤微观机制

对Cu单晶体、双晶体和多晶体疲劳损伤微观机制的总结结果表明：在中、低应变范围Cu单晶体的疲劳裂纹主要沿驻留滑移带萌生,而在高应变范围则沿粗大形变带萌生;Cu双晶体中疲劳裂纹总是优先沿大角度晶界萌生和扩展,而小角度晶界则不萌生疲劳裂纹;对于Cu多晶体,疲劳裂纹主要沿大角度晶界萌生,有时也沿驻留滑移带萌生,而孪晶界面两侧由于滑移系具有相容的变形特征而未观察到疲劳裂纹萌生．     

晶粒尺寸和塑性应变幅对多晶铜疲劳的滞回能的影响

研究了多晶铜循环形变中晶粒尺寸和塑性应变幅对滞回能的影响.通过不同温度退火获得具有不同晶粒尺寸的试样,在岛津5kN疲劳机上进行恒塑性应变疲劳实验,通过分析不同塑性应变幅下滞回能密度随循环周次的变化规律,以及不同晶粒尺寸下饱和前吸收的累积滞回能随塑性应变幅的变化规律,得出结论:晶粒尺寸越小,饱和前吸收的累积滞回能越大;随塑性应变幅增加,相同循环周次时的滞回能密度增大,饱和前吸收的累积滞回能减小;随塑性应变幅增加,晶粒尺寸对饱和前吸收的累积滞回能影响减弱.     

等通道转角挤压Al-Cu合金的冲击性能

对铸态Al-0.63%Cu和Al-3.9%Cu(质量分数)合金进行等通道转角挤压处理,研究了Al-Cu合金冲击性能的变化.结果表明,等通道转角挤压增强了Al-0.63%Cu合金的冲击性能;而对于Al-3.9%Cu合金,虽然晶粒细化和第二相的弥散分布使其强度增加,但较多的第二相θ(Al2Cu)未提高其冲击性能.该合金的冲击吸收功与其静力韧度有关.     

金属材料疲劳损伤的界面效应

总结了不同金属材料在低周疲劳过程中典型的晶界、孪晶界、相界和微电子互连界面的损伤开裂行为. 纯Cu中疲劳裂纹萌生的难易顺序为: 小角度晶界、驻留滑移带和大角度晶界. 对于纯Cu与铜合金中退火孪晶界, 是否萌生疲劳裂纹与合金成分有关, 随合金元素的加入降低了层错能, 退火孪晶界相对容易萌生疲劳裂纹. 对于Cu--Ag二元合金, 由于存在不同的晶界和相界面, 是否萌生疲劳裂纹取决于界面两侧晶体的取向差, 通常两侧取向差大的界面容易萌生疲劳裂纹. 在微电子互连界面中, 疲劳裂纹萌生位置与焊料成分和时效时间有关,对于Sn--Ag/Cu互连界面, 疲劳裂纹通常沿焊料与界面化合物结合处萌生; 对于Sn--Bi/Cu互连界面, 随时效时间增加会出现明显的由于Bi元素偏聚造成的界面脆性.