TC21钛合金电子束焊接接头超高周疲劳行为研究

采用超声疲劳试验方法(20 k Hz),研究TC21钛合金电子束焊接接头的超高周疲劳性能与断裂机理。结果表明,TC21钛合金电子束焊接接头的疲劳性能要远低于母材的疲劳性能。在短寿命阶段,电子束焊接接头和母材的疲劳裂纹均在表面萌生;当寿命增大时,两者疲劳裂纹的萌生位置均由表面转向内部,母材的疲劳裂纹主要萌生于内部显微组织,而电子束焊接接头疲劳裂纹主要萌生于内部焊接气孔缺陷。当寿命较长时,疲劳源区会出现"鱼眼"形貌特征,源区附近有白色颗粒状细晶区,即细晶区(Fine granular area,FGA),其应力强度因子在2.90~3.33 MPa·m1/2,与疲劳寿命没有直接关系,可以认为是疲劳裂纹扩展门槛值。此外,基于AKINIWA小裂纹扩展理论,定量分析气孔尺寸与TC21焊接接头疲劳极限、疲劳应力的关系。     

含Hf涡轮叶片服役过程中的组织演化研究

采用透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)对不同服役时间下的含Hf涡轮叶片典型部位的组织进行了观察与定量表征,采用能谱分析仪(EDS)对服役过程中的碳化物的成分变化进行了分析,并对不同服役时间叶片进行显微硬度测试,研究了含Hf涡轮叶片在服役过程中组织及性能的演化规律,并根据LSW理论对不同部位的服役温度进行了定量反推。结果表明:在高温高应力下,服役400,650 h的叶片均发生了明显的组织退化,作为主要强化相的γ'粒子由规则立方体形貌逐渐粗化长大为L,H型等较为复杂的粒子形态,其等效直径由0.53μm增大至0.64μm,粗化过程由Ostwald熟化机制与粒子聚集机制的共同控制;其中,叶身中部粗化现象最为严重,经反推,其服役温度可达1180K;碳化物由富Ti-Ta的MC(1)型转变为富Hf的MC(2)型,并析出少量M23C6型碳化物,Hf元素在一定程度上抑制了M6C及TCP相的析出;在晶内第二相与γ基体界面及筏排处出现少量蠕变空洞,即蠕变空洞在位错堆积前沿萌生;随着服役时间的延长,合金的显微硬度逐渐降低,发生明显软化。     

大气环境温度对底部排气弹外弹道影响初步研究

着重从弹道的角度，通过大量的计算，分析了大气环境温度对底部排气弹外弹道性能的影响，解释了１５５ｍｍ底部排气弹最大试验射程夏季近、冬季远的现象，得出了一些有益的结论。     

微米尺度铜键合丝疲劳性能研究

目前,铜键合丝广泛用于集成电路、电子封装等领域,但是铜丝在制造和键合的过程中受到的局部应力和摆动,会不可避免地产生疲劳问题。通过一套以自激振动为原理组装的微结构疲劳试验装置,对不同直径的微米级铜键合丝进行对称弯曲疲劳性能测试。试验结果表明:该试验装置能够成功地对微米级铜丝进行对称弯曲疲劳性能试验;无论是屈服强度、抗拉强度还是弹性模量,直径20μm的铜丝均高于直径30μm、40μm的铜丝,表现出明显的尺寸效应;所有铜丝的疲劳寿命集中在4.5×104~1×107;在相同应力条件下,铜丝的疲劳寿命随着铜丝直径的增加而减小;直径20μm、30μm、40μm的铜丝对应的疲劳强度(N=106)分别为147 MPa、97 MPa、70 MPa。从扫描电子显微镜的断口分析结果可以看出拉伸断口为凿峰状,断口周围表面出现许多相间的条状拉拔痕迹;疲劳断口为平齐正断,两条裂纹起源于试样表面,瞬断区为窄条状。     

底排弹射击密集度的试验研究

底排弹底排装置的工作特性对底排弹的距离散布有着明显的影响。本文以初步的静态和飞行试验结果为依据,讨论了利用现有试验手段对底排因素引起的距离散布进行分析和计算的方法,并在此基础上提出了减小底排弹距离散布的途径。     

底排装置点火性能对外弹道性能的影响

论证了点火时间散布对增大射程减小散布的重要性，提出了底部排气弹的底排装置点火性能的物理意义，指出了利用底排时阻力曲线确定点火时间是比较科学的方法，它反映了底排装置工作的实质性问题，分析了影响点火性能的因素。利用外弹道学理论导出了平均点火时间与点火时间散布对底部排气弹射程与射程散布影响的计算公式。利用这些公式可以确定底排装置合理的点火时间与点火时间散布。本文具体计算了155mm,130mm,122mm底部排气弹的合理点火时间与点火时间散布。根据上述理论对底排装置的设计提出了具体要求。     

底部排气弹射程标准化方法初探

讨论了底排弹射程标准化方法所满足的要求，分析了现行底排弹射程标准化方法存在的问题，对底排减阻模型进行了改进，并对试验数据进行了分析处理。     

321不锈钢疲劳早期损伤的涡流评估

采用涡流阵列系统对321不锈钢疲劳早期损伤进行了检测与评估。整个疲劳过程中涡流幅值的变化分为快速增长、稳定和加速增长三个阶段。第一阶段的涡流幅值与循环周次对数之间有近似线性关系。在裂纹萌生寿命内,疲劳损伤区的大小与循环周次无关。对不同循环周次下321不锈钢试样的微结构分析表明疲劳早期涡流幅值变化的主要来源是材料内部位错的增殖和运动,而不是马氏体相转变。     

金属疲劳断口定量反推研究综述

回顾近几十年来疲劳断口定量反推研究方面的进展.首先阐述疲劳断口定量反推的定义和重要性; 然后从宏观疲劳断口定量反推和微观疲劳断口定量反推两个方面介绍常用的方法和技术, 宏观疲劳断口定量反推涉及疲劳断口源区、扩展区和瞬断区的定量反推;微观疲劳断口定量反推包括基于疲劳条带间距定量反推和基于其他诸如断口微观特征形貌的空间分布、断口表面粗糙度、断口表面(或亚表面)的微观塑性变形和残余应力等特征参量的定量反推.最后提出疲劳断口定量反推的发展方向.     

氧化铁纳米颗粒的合成、表征及特性研究

采用水解法合成了聚乙烯吡咯烷酮(PVP)修饰的Fe2O3纳米材料(包括球形与纳米棒、球形与纳米线)和未经PVP修饰的菱形α-Fe2O3纳米材料.产物的紫外吸收边约为480nm,较体相材料明显"蓝移".PVP修饰的纳米Fe2O3的矫顽力、饱和磁化强度和剩余磁化强度较未修饰的产物均有提高.