低合金高强钢激光穿透焊接头性能研究

研究了不同工艺参数下低合金高强钢激光穿透焊T型接头的宏观形貌、微观组织、显微硬度和扭转性能。结果表明:在一定的激光功率下,控制焊接热输入使其略高于深熔焊阈值2.4kJ/cm,可获得适宜的熔深和结合区宽度。焊缝组织为方向性明显的低碳板条马氏体,垂直熔合线向焊缝中心生长,硬度约为320HV。热影响区宽度约为1mm,组织细小,存在较多的粒状贝氏体。结合区宽度越宽,T型接头所能承受扭矩越大。     

等离子熔覆WC-Ni/Fe梯度涂层的组织与性能

采用同轴送粉等离子熔覆工艺在Q235基体上制备了多层65%Ni60A-35%WC体积梯度涂层。采用OM、SEM、EDS、XRD等研究了涂层与基体、涂层与涂层的界面及组织特征,测量了涂层的硬度(HRC)。结果表明:涂层与基体界面处元素Cr、Ni由涂层向基体扩散;靠近界面约223μm范围内基体内的晶粒尺寸约长大了1.75倍;梯度涂层内部界面上层与层枝晶交错生长,形成联生结晶;梯度涂层由下至上的组织特征为:粗大树枝晶逐渐过渡为细小杂乱无方向性的致密组织;WC颗粒周围的Ni与基体Fe互熔,形成冶金结合;梯度涂层物相成分主要由Cr2Ni3、FeCr0.29Ni0.16C0.06、Fe3Ni2、CrFe7C0.45、BNi2、WC等组成;梯度涂层内硬度(HRC)值与65%Ni60A-35%WC体积分数成正相关关系。     

高强钢激光复合焊接T型接头组织分析

采用15kW高功率激光复合焊接船用低合金高强钢T型接头构件.测定了接头截面的显微硬度,通过光学显微镜、扫描电镜和透射电镜分析了焊缝微观组织.结果表明:焊接接头没有气孔、裂纹等缺陷;焊缝和热影响区显微 硬度均高于母材,焊缝显微硬度最高为290HV;焊缝组织主要为细条状的粒状贝氏体和少量的M-A组元.贝氏体铁素体为细条状的铁索体,晶粒细小,晶界密度高.Cu、Ti等微合金元素形成的碳化物沉淀强化相分布于贝氏体铁素体内.细条状的粒状贝氏体组织的晶粒细化及其微合金碳化物(Cu,Ti)xCy的沉淀强化使得焊缝强度高于母材.     

铁基合金激光熔覆层裂纹控制的组织设计

通过对激光熔覆铁基合金进行组织设计和试验,获得了无裂纹、平均硬度为850.3 HV (65HRC)的熔覆涂层.利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X-射线衍射(XRD)对熔覆层进行显微组织、相结构分析,结果表明:熔覆层为枝/胞晶凝固组织形态,熔覆层内弥散分布大量的颗粒相;残余奥氏体沿着枝/胞晶间分布,晶间的碳化物呈颗粒状弥散分布在晶间残余奥氏体上.摩擦测试结果表明,熔覆层的磨损形式主要为磨粒磨损,对比材料冷轧辊用钢9Cr2Mo磨损形式为磨粒磨损、粘着磨损和疲劳剥落.熔覆层的拉伸断口形貌为准解理和韧窝,并有沿晶粒边界形成的韧带,表明晶界残余奥氏体提高了熔覆层的韧性.     

镍含量对激光熔覆镍-铁基涂层结构与性能的影响

采用侧向同步送粉,激光熔覆+重熔的方式在低碳钢表面制备了两种Ni–Fe–Si–B–Nb合金涂层,化学成分分别为(Ni0.5Fe0.5)62Si18B18Nb2(原子数分数x/%)和(Ni0.6Fe0.4)62Si18B18Nb2(x/%)。探讨Ni含量变化对涂层物相组成、显微组织及其性能的影响。试验结果表明,当Ni和Fe的比为1:1时,涂层重熔层物相分析表现为非晶特征的漫散射峰,微观组织由等轴晶+非晶构成,而当Ni和Fe的比为3:2时,涂层重熔层物相分析无漫散射峰形成,微观组织为树枝晶。同时树枝晶组织的显微硬度值较低,这和涂层内部形成的奥氏体较多,而且无Fe2B相和非晶相生成有关。     

Ni60A+WC增强梯度涂层中WC的溶解与碳化物的析出特征EI北大核心CSCD

采用等离子熔覆工艺制备了多层Ni60A+WC增强Fe基梯度涂层,增强相Ni60A+WC比例按10%(质量分数)逐层递增,研究了梯度涂层中WC颗粒的溶解及碳化物析出。结果表明:等离子熔覆加热阶段梯度涂层各层中WC颗粒均发生溶解,溶解的特征与WC大小及其内部缺陷有关,据此可将WC的溶解分为扩散式、芯部溶解式、溃散式、及扩散-芯部溶解复合式四种类型;在等离子熔覆凝固阶段,各层均析出富W型碳化物,析出位置及形貌与Ni60A+WC在每层的熔覆量有关,随着熔覆量的增加,富W型碳化物的析出特征依次为沿晶界呈网状→颗粒状→颗粒状+块状→小块状+簇团状→大块状+等轴状析出。析出的碳化物随着Ni60A+WC熔覆量的增加而增加且在各层中分布较均匀,测得梯度涂层的宏观硬度随着层数的增加呈线性递增分布。     

液力变矩器三连接块MAG焊精度定位系统

从液力变矩器三连接块精度定位要求出发，分析了受力状态，提出了单边柔性的夹紧工装设计，讨论了焊点尺寸的控制工艺及系统，所设计的工程系统实现了全自动焊接，满足了生产中工序能力参数大于１．６７的要求。     

低能离子束辅照对溅射镀TiN膜生长的影响

用诱导型等离子体辅助磁控溅射装置在Si（100）表面低温沉积TiN膜，研究了高密度低能量（≈20eV）离子束辅照对溅射镀TiN膜生长、结构和性能的影响．结果表明，高密度低能离子束辅照会改变TiN膜的择优生长方向并使薄膜致密化。即使沉积温度低于150℃，当入射基板离子数和Ti原子数的比值Ji／JTi≥4.7时，沉积的TiN膜仍可具有完全的（200）面择优生长，薄膜微观结构致密，硬度达到25GPa，残余压应力小．     

基于结构纳米薄膜的微纳连接技术研究进展

随着结构系统及功能器件的小型化，微小空间下的异质材料高效集成互连成为了精密仪器系统设计与器件开发的迫切需求。为满足高质量、批量化以及绿色环保的微纳制造工艺要求，结合先进纳米薄膜制备工艺得到的非稳态或亚稳态的纳米尺度薄膜材料由于其特殊的尺度效应以及表/界面结构特征，在高精度异质材料互连领域正得到广泛的研究与应用。对不同体系(金属、半导体、氧化物)的结构纳米薄膜中各组元的反应活性或各相的热稳定性进行分析与阐述，并针对所设计的纳米薄膜结构在不同领域如航天、微电子中的异质材料互连中的应用进行综述。此外，由于纳米材料自身极高的反应活性，作为辅助钎料，其在硬质材料及热敏感材料的局域互连中也展现出巨大的应用前景。