压下率对大厚度比Al/Mg/Al层合板性能的影响

采用0.2 mm Al+5 mm Mg+0.2 mm Al的组坯方式,400℃保温10 min热轧制得大厚度比Al/Mg/Al层合板,研究了压下率对其界面结合、镁基材组织及拉伸性能的影响。对压下率为41%、49%和60%热轧制备的Al/Mg/Al层合板进行了界面SEM观察、微观组织观察、拉伸实验及拉伸断口的观察。结果表明,大厚度比Al/Mg/Al层合板在压下率为60%时,边部的附加拉应力造成边裂的出现;经41%压下率热轧可实现界面结合,但存在微缺陷,压下率为49%及以上可实现良好结合;压下率对Al/Mg/Al层合板的屈服强度和抗拉强度影响较小,对其伸长率影响较大。随着压下率增加,伸长率先增加后减小。压下率为49%时,伸长率最大为26%,其原因在于该工艺下镁基材的晶粒均匀细小,韧性提高。     

基于FEM分析轧制预变形对AZ31B镁合金热轧板材边部损伤的影响规律

基于FEM(finite element method)研究了轧制预变形对AZ31B镁合金热轧板材边部损伤的影响规律。选用Normalized Cockcroft&Latham损伤模型,在轧制温度为400℃、轧制速度为0.5 m·s^-1的条件下,对规格为50 mm×20 mm×15 mm的AZ31B镁合金板材预先使用凸度轧辊制备不同形状的板坯,使板坯中部的变形量一致,边部比中部分别高出2,4和6 mm,然后分别进行多道次、小压下率和单道次、大压下率平辊轧制模拟仿真。结果表明,轧制预变形能够显著降低镁合金板材边部的损伤,经多道次轧后板材边部的拉应力减小,应力三轴度降低,边部与中部的应变差值减小,边部金属与中部金属流动趋于同步,且在预设仿真方案范围内边部凸度越大,轧后板材边部的损伤值越小,最小损伤值为0.729。对镁合金板材预变形后可实现单道次、大压下率轧制,板材的边部温度和应变速率均有所增加,有利于降低轧制过程中的边部损伤。研究结果可为少或无边裂镁合金板材轧制工艺制定提供理论依据。     

脉冲电流对TA1/304复合板结合性能的改性机制研究

针对传统热轧制备TA1/304复合板过程中存在高温易生成脆性化合物、低温不易结合的问题,提出了采用真空组坯+脉冲电流辅助轧制新方法。首先系统研究了750℃和300 A恒定电流作用下,24.4%、41.6%、54.4%不同轧制压下率对复合板的影响,发现41.6%压下率下剪切强度最高,达到356 MPa。在此基础上,针对41.6%压下率的轧制试验进一步分析了电流密度对TA1/304轧制复合的影响,分别进行了电流密度为0.57 A/mm²、1.15 A/mm²和1.72 A/mm²的轧制试验。不同电流密度下的试验结果表明,0.57 A/mm²时元素扩散不充分,剪切强度为296 MPa。1.15 A/mm²时界面元素扩散显著增加,结合强度提高,获得了良好冶金结合效果。而1.72 A/mm²电流密度较大,导致扩散加速引起的Kirkendall微孔洞,导致拉伸剪切强度下降,仅为209 MPa。因此,适当的电流密度与压下率相匹配是TA1/304不锈钢复合板在较低温度、较...     

波纹辊辊形参数对轧制Cu/Al层合板翘曲的影响

采用传统方法轧制Cu/Al层合板的过程中易出现翘曲变形,新型波纹辊轧制对改善其翘曲变形具有积极作用,为探究波纹辊辊形参数对轧制Cu/Al层合板的翘曲的影响规律,借助数值模拟方法,研究了轧辊波纹幅值与周期对轧制Cu/Al层合板翘曲的影响。结果表明：对于给定初始厚度的Cu/Al层合板,其翘曲曲率随着波纹幅值的增大先减小后增大,随着波纹周期的增大而增大,其中,波纹幅值为0.2 mm、波纹周期为πmm的波纹辊轧制的Cu/Al层合板的翘曲曲率最小。研究结果可为制备高板形质量的Cu/Al层合板提供技术参考。     

点阵强变形轧制镁/铝层合板波纹结合界面的形成北大核心CSCD

点阵强变形轧制(LSDR)原理对解决镁/铝层合板轧制过程中存在的结合强度低、翘曲和边裂严重等技术问题有明显优势,然而关于波纹结合界面的形成机理及特征尚缺少研究。通过有限元数值模拟分析了LSDR原理轧制下波纹辊对层合板的强非均匀变形作用,解释了波纹结合界面的形成特点和沿界面应变的分布规律,并通过轧制实验进行了验证。结果表明:LSDR原理轧制镁/铝层合板时,组元板尤其是镁合金板沿轧向(RD)和横向(TD)均经历了两次周期性变形,促使结合界面处沿两方向形成波纹状结构,且沿RD的波纹周期略大,沿TD的波纹周期略小。沿RD和TD的波纹结合界面形成特点和形态的不同,导致两方向的金属间化合物层分布与力学性能存在差异。研究内容为深入探索LSDR原理及制备高性能的镁/铝层合板提供了实验参考。     

波纹轧制制备Cu/Al复合板的应力分析及显微组织演变（英文）

建立三维有限元模型，并通过50%压下量的轧制试验验证模型的准确性。从时间角度分析整个波纹轧制过程中金属的流动规律。金属经历的变形可以分为两个阶段：填充阶段和压下阶段。填充阶段应力变化较为复杂，而压下阶段应力变化趋势一致。通过罗德参数和应力三轴度分析特征位置的应力状态，在开始变形时为两向拉应力一向压应力。采用EBSD技术分析Cu板的显微组织演变过程。与原始板材相比，铜板各特征位置晶粒均发生细化，而Cu板波谷处晶粒在发生细化后有长大的现象，这是由剧烈塑性变形产生的绝热温升现象造成的。     

Q235B+304薄内衬复合管对接焊缝组织与性能

针对复层无法单独施焊的0.6 mm+4.0 mm的Q235B+304薄内衬复合管，采用过渡层+两层盖面层的3道次焊接方法及钨极氩弧焊（TIG），分别采用常用的ER309L焊丝、ERNiCrMo-3镍基合金焊丝及带药皮的TGF309L焊丝进行过渡层的焊接，采用ER70S-6焊丝进行盖面层焊接，设计了3种焊接方案，对焊接接头进行了显微组织分析、拉伸、硬度测试，重点分析过渡层焊缝性能，验证采用过渡层+两层盖面层的3道次焊接方法对薄内衬复合管进行焊接的可行性，并对3种过渡层焊材的焊接接头性能进行比较。结果表明，3种焊接方案的焊缝成形良好，3种过渡层焊材与复合管之间均具有良好的焊接性；采用ER309L和TGF309L焊丝的过渡层焊缝为奥氏体加少量蠕虫状铁素体组织；采用ERNiCrMo-3焊丝的过渡层焊缝由细小的富镍奥氏体等轴晶及晶间组织构成；采用ER70S-6焊丝的盖面层焊缝为板条状马氏体组织。3组焊接接头抗拉强度均达到复合管基层母材基本要求，基层母材-过渡层焊缝的熔合线附近均会由于发生碳迁移导致局部硬度增大，这是接头的薄弱环节。     

弧形表面缺陷的激光超声检测方法研究

利用激光超声技术，研究生产中常见的弧形表面缺陷的无损检测方法。首先基于热弹机制建立弧形表面缺陷检测的有限元仿真模型，探究不同尺寸参数的缺陷对表面波反射回波及透射波的影响；然后采用经验模态分解法对带有缺陷信息的反射回波和透射波信号进行了分解，提取相应特征频率的信号进行叠加；最后根据超声特征参数的变化规律，建立了缺陷深度的预测模型。结果表明，利用透射波特征参数计算得到的缺陷深度与实际缺陷深度相比的最大误差仅为0.6%,因此提出的预测模型具有较高的精度，可用于弧形表面缺陷的现场检测。     

过渡层焊材选型对薄内衬304/Q235B复合管焊后耐蚀性影响

薄内衬双金属复合管受管壁厚度影响，无法对内衬层进行单道次焊接。文中对内衬层304厚度0.6 mm，基层Q235B厚度4.0 mm的双金属复合管，采用钨极氩弧焊及过渡层+基层2层3道次的焊接方法，选用ER309L焊丝、 TGF309L焊丝及ERNiCrMo-3焊丝进行过渡层的焊接，选用ER70S-6焊丝进行基层焊接，设计了3种焊接方案，对焊接接头进行了显微组织和耐蚀性能分析，重点分析不同过渡层焊材的选取对焊接接头耐蚀性能的影响。结果表明，3种焊接方案的焊缝成形良好，选用ER309L和TGF309L焊丝焊接的过渡层焊缝显微组织致密，为奥氏体+少量蠕虫状铁素体，焊缝-母材合金元素过渡均匀，焊后接头自腐蚀电流较小；选用ERNiCrMo-3焊丝焊接其过渡层显微组织特点为镍元素不能充分扩散，在奥氏体中出现聚集现象，并伴有晶间组织，焊后接头钝化区间长度及击破电位较高，3组方案耐腐蚀性能均强于复合管母材。