铝硅焊片对异种铝合金电子束焊接焊缝组织性能的影响

采用电子束焊接技术,研究厚度为20 mm的AlCu0.5,AlSiCu,AlSi1三种高纯铝合金分别与6061铝合金的焊接效果。通过添加铝硅焊片来改善异种铝合金焊接的组织性能。对焊缝区域组织的分析表明,不同焊片添加量改变铝合金焊缝中的Si含量,从而对焊接的裂纹敏感性有显著的影响。当焊缝中Si含量在1%左右时容易产生裂纹缺陷,随着焊缝中Si含量的增高,焊缝中的裂纹逐渐减小,直至没有裂纹缺陷的产生。焊缝的硬度也随焊缝中Si含量的增高而变大。针对不同的高纯铝合金与6061的焊接,通过添加合适的铝硅焊片,能获取组织性能优异的焊缝。     

基于激光直接制造技术的材料研究

激光直接制造技术是一项从微观组织-宏观性能-零件性能全过程控制的技术,其中材料研究是重要技术特色之一.本文综述了激光直接制造技术材料研究的4个层次：从常用合金粉末到高性能复杂金属零件的实现、梯度材料的制备与梯度复杂零件的激光直接制造、特种材料的直接合成与特种材料复杂零件的激光直接制造和多元合金体系的研究.     

激光沉积制备A15-Nb3Al/B2叠层金属间化合物复合材料

铌基金属间化合物是一种潜在高温结构材料,室温脆性大。用Nb-12Ti-22Al和Nb-40Ti-15Al两种混合粉末,经激光沉积分别合成制备了A15-Nb3Al金属间化合物脆性涂层和韧性B2结构合金涂层。通过对制备工艺的研究,基本实现了每层成分和层厚的控制,利用韧脆相间层层叠加方法用激光制备出不同层厚比的脆韧相间A15-Nb3Al/B2叠层结构金属间化合物基复合材料。叠层复合材料的元素成分、显微组织和显微硬度均呈周期性变化,界面存在渐变过渡。叠层结构Nb基金属间化合物复合材料具有良好的室温和高温强度,性能呈各向异性。随着脆韧层厚比的增大,叠层复合材料的强度增加,在水平、竖直两方向的室温屈服强度最高分别可达1030 MPa和871 MPa,900℃屈服强度最高分别为301 MPa和267 MPa。     

激光熔覆过程中熔池图像的实时检测

建立了基于CCD摄像机的激光熔覆过程检测系统，得到熔池的动态变化过程。从动态视频中读取每祯数字图像，获得稳定的熔池区图像。对熔池图像处理的算法进行研究，得到清晰准确的熔池形貌边缘;提取熔池中心，得到单道熔覆层熔池的相对高度变化，能够近似表征沉积表面的起伏。在图像采集卡与计算机图像处理单元互相通信和采集软件模块的基础上进行连续视频图像实时处理程序的开发，在0.2 s内完成对图像的采集处理工作，为获得精确的熔池位置偏差和激光熔覆过程控制提供了检测基础。     

真空热压烧结对高纯W-Si合金靶材性能影响

以高纯W-Si合金粉(>99.995%)为原料,采用真空热压烧结工艺制备高纯W-Si合金靶材。研究烧结温度、热压压力、保温时间等工艺条件对靶材密度、微观组织性能的影响。结果表明,烧结温度在1350~1380℃,热压压力25~30 MPa,保温时间1.5~2 h,可制备出相对密度99%以上、平均晶粒尺寸100μm以内的高性能W-Si合金靶材。     

镍过渡层对钛/铜软钎焊性能的影响

针对金属Ti、Cu之间难以直接进行钎焊的状况,采用在Ti基体上制备过渡层Ni的方法改善其可焊性,研究了不同Ni层厚度对Ti的In焊料软钎焊的影响.采用超声C扫描(C-Scan)对焊件的焊接结合率进行了分析,观察了焊缝微观组织结构及焊接断面,同时分析了焊件的结合强度.结果表明:Ni层有效提高了金属Ti的可焊性,当Ni层厚度为10 μm时可以获得最佳焊接效果.     

集成电路用高纯金属溅射靶材发展研究

高纯金属溅射靶材是集成电路用关键基础材料，对实现集成电路用靶材的全面自主可控，推动集成电路产业高质量发展具有基础性价值。本文分析了集成电路用高纯金属溅射靶材的应用需求，梳理了相应高纯金属溅射靶材的研制现状，涵盖高纯铝及铝合金、高纯铜及铜合金、高纯钛、高纯钽、高纯钴和镍铂、高纯钨及钨合金等细分类别。在凝练我国高端靶材制备关键技术及工程化方面存在问题的基础上，着眼领域2030年发展目标，提出了集成电路用高纯金属溅射靶材产业的重点发展方向：提升材料制备技术水平，攻克高性能靶材制备关键技术，把握前沿需求开发高端新材料，提升材料分析检测和应用评价能力。研究建议，开展“产学研用”体系建设，解决关键设备国产化问题，加强人才队伍建设力度，掌握自主知识产权体系，拓展国际合作交流，以此提升高纯金属溅射靶材的发展质量和水平。     

钌金属溅射靶材烧结工艺研究

采用热压、放电等离子烧结及直接热压等粉末冶金工艺制备了钌金属溅射靶材,通过对致密度、晶粒度与氧含量分析研究了工艺过程对钌金属靶材制备的影响,并对比分析了三种方法制备钌靶的特点。结果表明:通过工艺优化利用三种方法均能制备出相对密度达到99%以上的高密度钌靶;随着制备温度的升高,钌靶氧含量降低,晶粒尺寸增大;热压工艺制备周期最长,钌靶表面有晶粒粗大层;放电等离子烧结与直接热压工艺都具有快速、近净成形的特点。     

激光熔覆(Zr+WC)/FeCSiBRE合金的组织和性能

采用预置激光熔覆技术 ,在 4 5号钢基体表面上熔覆 (1.2 %Zr 40 %WC) /FeC SiBRE合金粉末 ,制备出原位析出的颗粒增强金属基复合材料表层。利用光学显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪 ,对熔覆层显微组织特征以及硬质颗粒的分布规律进行了观察、分析 ;利用显微硬度计对熔覆层显微硬度的分布进行了测量。熔覆层显微组织特征是树枝状的先共晶奥氏体分布在共晶基体上的亚共晶组织 ;奥氏体在随后的冷却过程中转变为马氏体。熔覆层与基体成良好的冶金结合 ;能谱分析表明熔覆层内原位析出的硬质颗粒是以WC为主的复合碳化物 ,弥散分布在枝晶内 ,也可被固液界面推移至晶间与共晶共存。颗粒的尺寸小于 1μm ;熔覆层显微硬度在 5 0 0～ 6 0 0HV0 .2之间