铝合金表面处理对AM60/A390液固扩散连接界面组织及性能的影响

利用压铸工艺将液态镁和固态铝液-固复合是镁/铝异种材料连接的新工艺,进行铝合金表面氧化膜去除工艺的研究,并在此基础上,利用自制的液固双金属复合装置将液态镁合金AM60与处理后的固态铝合金A390进行液固复合。研究铝合金表面处理对液态AM60/固态A390液固复合工艺的影响,分析研究复合试样界面的组织和性能。结果表明:采用铝合金表面处理工艺能有效地去除A390铝合金表面的氧化膜,同时在其表面形成一层含La2O3的包覆层。包覆层一方面可保护铝合金表面,避免再次被氧化;另一方面包覆层中的La2O3又可以改善液态AM60/固态A390复合界面的组织,提高界面结合强度。AM60/A390的液固复合界面的抗剪强度最高可达78.4 MPa。经过固溶处理之后,可将强度提高到84 MPa。     

镁/铝层状复合材料的扩散连接制备及界面特性

采用扩散连接制备了镁/铝层状复合材料,进而采用热处理改善界面结合性能,最后利用纳米压痕技术初步研究了复合材料的界面结合状况。结果表明,采用400℃/30MPa/10min、400℃/40MPa/10min和400℃/30MPa/20min3种条件均可获得连接较好的层状复合材料,但400℃/30MPa/10min条件下扩散层不明显;利用热处理可以改善界面结合状况,对于扩散层明显的复合材料,热处理可以大大增加扩散层厚度;扩散层的纳米硬度比基体高约3倍,弹性模量介于镁合金的与铝合金的之间。     

热处理对铝/镁合金复合板连接界面组织和性能的影响

对爆炸焊接方法制备的铝/镁合金复合板进行不同温度的后续退火处理。分别采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和电子背散射衍射仪(EBSD)对复合板接合界面的扩散层成分、物相以及组织形貌特征进行了分析。结果表明:随着退火温度的升高,复合板接合界面镁铝金属间化合物扩散层的厚度呈增大的趋势;扩散层由两层组成,分别为靠近镁合金一侧的Mg_(17)Al_(12)相金属间化合物层和靠近铝合金一侧的Mg_2Al_3相金属间化合物层;Mg_(17)Al_(12)相扩散层的组织形貌呈现柱状晶形态,而Mg_2Al_3相扩散层呈现细小的等轴晶形态。对复合板进行拉伸试验分析,结果表明:随着退火温度的升高,复合板的抗拉强度呈现下降的趋势,而伸长率呈现逐渐增大的趋势;退火铝/镁合金复合板的失效断裂路径为沿着Mg_(17)Al_(12)相扩散层及Mg_2Al_3相扩散层的接合界面。     

界面互锁复合Zn层对厚板铝/镁FSW界面组织及力学性能的影响

对于铝/镁搅拌摩擦焊(FSW)接头,当母材厚度过大时,容易沿界面形成较厚的脆硬金属间化合物(IMCs),导致接头成形极其困难。本研究创新地采用界面互锁复合Zn层,研究了厚板铝/镁FSW接头界面IMCs演变和接头性能变化规律,为后续实现铝/镁FSW接头的高强度连接提供了理论及实践依据。结果表明,斜对接接头镁侧界面上部生成了平均厚度为69.7μm的低熔点共晶层(Mg+Al₁₂Mg₁₇),中部和下部生成了平均厚度为42.7和21.2μm的IMCs,该IMCs层由Al₁₂Mg_{1 7}和Al₃Mg₂组成。相比于斜对接接头,当采用界面互锁复合Zn层时,界面局部位置生成了Al-Mg-Zn相(Al₅Mg₁₁Zn₄)和Mg-Zn相(Mg Zn₂、Mg₂Zn₃)替代了原有的Al-Mg IMCs,最小IMCs厚度仅为3.9μm。拉伸结果表明,接头抗拉...     

钛/铝/镁爆炸焊复合板波形界面及力学性能

文中提出以薄的铝合金板作为过渡层,采用爆炸焊接技术成功制备钛/铝/镁层状复合材料. 对钛/铝接合界面、铝/镁接合界面及钛/铝/镁爆炸复合板的整体力学性能进行了分析研究. OM和SEM试验结果表明,钛/铝接合界面和铝/镁接合界面均为波状接合界面,在铝/镁界面出现了局部熔化区;钛/铝接合界面为小尺寸波(λ=160 μm,h=26 μm),铝/镁接合界面为大尺寸波(λ=1 740 μm,h=406 μm);拉-剪试验表明,复合板沿着铝/镁接合界面断裂;弯曲性能测试表明,钛板一侧受拉时复合板弯曲强度和塑性均优于镁合金板一侧受拉,断裂始于铝/镁接合界面,最终从镁合金板一侧剪切断裂失效.     

温度对波纹辊轧制镁/铝复合板界面组织及力学性能的影响

采用新型波-平轧制(CFR)工艺制备了镁/铝复合板,并与传统平轧(TFR)工艺进行了对比,研究了轧制温度对镁/铝复合板界面金属间化合物、基体显微组织和力学性能的影响.同时建立了二维轧制模型,分析了CFR和TFR轧制过程中应力和应变的变化.结果 表明,在相同轧制温度下,CFR制备的复合板金属间化合物厚度相对TFR较厚.随...     

衬板轧制铝/镁/铝复合板的波纹界面结构及形成机理（英文）

提出一种采用衬板轧制进行AA1060铝/AZ31B镁/AA1060铝复合板的制备方法。结果表明：传统轧制铝/镁/铝复合板截面轮廓较为平直,而衬板轧制由于衬板可将剪切力部分转化为压应力,从而改变复合板板受力状态,在铝/镁界面连接处形成差速流动,故而界面轮廓呈现波浪状特征,层间实现互锁连接。界面连接强度为64 MPa,是传统轧制复合板的4倍。力学性能测试表明：衬板轧制复合板的抗拉强度可达210 MPa,比传统轧制法提高12.3%。综上可知,衬板轧制法为高性能铝/镁/铝异质复合板成形制造提供一种新思路。     

Cu/Al固液连接界面组织演化的定量分析

采用固-液法快冷成型制备了Cu/Al整体材料。利用SEM,EDS,XRD等分析了Cu/Al界面的微观结构和相组成,基于扩散方程并结合相图定量分析了Cu/Al界面组织演化过程。结果表明：从Cu侧至Al侧,界面依次形成了区域Ⅰ(AlCu+Al2Cu)混合组织,过共晶组织 [Al2Cu+(Al2Cu+α-Al)]的区域Ⅱ和亚共晶组织 [α-Al+(Al2Cu+α-Al)]的区域Ⅲ;随着界面Cu浓度的变化,Al2Cu相具有不同形貌;且各个区域厚度同理论值基本一致。     

5052/AZ31/5052镁铝复合板成形极限及界面扩散行为

镁铝复合板是一种节能降耗的新型材料,研究其成形性能对于推广其工业应用具有重要意义。通过刚模胀形实验获得了5052/AZ31/5052镁铝复合板在170和230℃时的成形极限曲线,分析了胀形试样破裂处的断口形貌及胀形过程界面扩散行为。结果表明:镁铝复合板在230℃下具有较好的成形性能;胀形过程能促使界面附近镁铝元素分布均匀化,对扩散层的厚度影响不大,同时可以消除缺陷、增加机械咬合面积,有利于提高界面的结合强度。     

La对高铝锌合金组织和性能的影响

在高铝锌合金中加入不同量的稀土La浇注合金试样,通过微观金相组织分析和力学性能分析,研究了微量稀丰元素La对进一步改善锌铝合金组织、提高性能及作用机理.试验结果表明:La加入量在0.1%时,能够细化锌铝铸造合金的组织,改善高铝锌合金的力学性能,合金的拉伸强度、伸长率和硬度都有一定的提高;La的加入量过多时,La以块状的富La稀土相析出;La加入量在0.4%左右时,能够显著消除合金的底缩.     

铝-钢连接液固界面反应研究进展

详细综述了铝钢异种材料连接过程中液态铝与固态钢界面反应的研究进展,重点分析了钢的热浸镀铝、铝钢异种金属钎焊以及熔钎焊的界面反应产物的种类、生成顺序及生长机制,并对熔钎焊短时非平衡态固液界面反应的特点进行了分析和讨论。     

共晶合金中间层连接镁/铝异种金属的界面组织及结合强度研究

采用高温加压,中间加镁铝合金粉末或镁锌合金粉末连接剂的方法,分别在450及360℃温度条件下以不同的压强及保温时间,对纯镁和纯铝进行连接.利用扫描电子显微镜(SEM,配备EDS)对所制备的镁铝连接件进行了显微组织结构观察,通过弯曲试验测试了连接件的结合强度.结果表明:高温加压处理,可成功实现镁铝的连接;压强升高,连接件的结合强度增大;保温时间对结合强度的影响与连接剂有关.     

浇注温度对304不锈钢/纯铝复合材料界面组织及性能的影响

采用热浸镀铝工艺对不锈钢管表面进行镀铝处理,再用固-液复合铸造法制备304不锈钢/纯铝管状复合材料,用SEM观察复合界面的微观形貌,结合EDS与XRD物相检测对复合材料结合界面的物相成分与分布进行分析,并测试其显微硬度、抗拉强度和剪切强度。结果发现,随着浇注温度提高,界面处裂纹消失,结合层厚度逐渐增加。界面处形成金属间化合物,主要以FeAl₃和Fe₂Al₅相为主,Fe和Al的含量在界面附近呈现相反的阶梯梯度分布,且存在一个稳定的台阶。随浇注温度升高,纯铝基体的硬度基本保持稳定,304不锈钢基体的硬度有所降低。抗拉强度和剪切强度都呈现出先上升后下降的趋势,当浇注温度为740℃时抗拉强度和剪切强度均达到最大,分别为512.3 MPa和41.6 MPa。     

稀土元素La对6063铝合金组织和性能的影响

在6063合金中分别添加不同含量的稀土元素La,研究稀土元素La对6063合金铸态组织、力学性能和耐腐蚀性能的影响。结果表明,La对合金铸锭枝晶组织有明显的细化作用,添加适量的La有利于合金力学性能和耐腐蚀性能的改善,但过量的La会在合金中形成粗大的AlFeSiLa化合物,反而使合金的力学性能和耐腐蚀性能恶化。     

退火温度对异步轧制铜/铝复合板界面组织及力学性能的影响

研究退火温度对异步轧制法制备的铜/铝复合板界面组织及力学性能的影响,采用SEM观察界面组织形貌,结合EDX、XRD分析界面物相成分,采用显微硬度和室温拉伸实验表征复合板的力学性能。结果表明,异步轧制法制备的铜/铝复合板界面形变储能较高,退火温度为400℃时界面扩散明显;随着退火温度的升高,复合界面先后生成金属间化合物CuAl2、Cu9Al4、CuAl相,界面撕裂位置位于金属间化合物之间;界面层的显微硬度比基体的高,这是因为受到硬脆性化合物和高温软化的共同影响;退火温度越高,复合板抗拉强度越低,断裂伸长率越大。研究表明,异步轧制法制备的铜/铝复合板最佳退火温度为400℃。     

Cu/Al扩散焊工艺及结合界面的组织性能

采用扫描电镜（SEM）、电子探针（EPMA）、显微硬度等测试方法对Cu/Al扩散焊工艺以及接头的组织性能进行了分析。试验结果表明：采用真空扩散焊工艺,在加热温度（520-540）℃、保温时间60min、压力11.5Pa时,在Cu/Al界面处形成明显的宽度约40μm的扩散过渡区,由于在铜侧过渡区中产生金融间化合物（Cu3Al)会出现硬度峰值,控制Al的扩散含量不超过10%,可避免或减少扩散过渡区中脆性金属间化合物的产生。     

钇及混合稀土对镁铝锌合金组织与性能的影响

探讨了钇和混合稀土对不同铝锌比的镁铝锌合金的显微组织、时效析出以及常温拉伸性能的影响。添加稀土元素之后，镁铝锌合金的铸态组织得到细化，并在显微组织中形成铝的稀土相；合金的时效峰值稍有提高，时效峰值的出现时间因为稀土元素的添加而有所滞后。添加稀土元素使镁合金的室温拉伸性能得到提高。     

铝/镁异种合金搅拌摩擦搭接焊接头界面结构及拉剪性能

在其它焊接条件相同的情况下,通过改变焊接速度对5A06铝合金和AZ31镁合金进行搅拌摩擦搭接焊接试验,分析焊接速度对接头hook沟成形及拉剪性能的影响.结果表明,适当降低焊接速度,有利于提高焊接热输入量和金属流动能力,使得接头的有效搭接厚度和宽度增加,内部孔洞缺陷消失.此外,有利于hook沟处铝和镁金属原子发生充分扩散...     

铜/铝固-液复合研究

利用压力条件下固-液复合法,在不同的铝液浇注温度下制备铜/铝复合材料,并对复合界面的结合性能和组织结构进行了研究。结果表明:在铜板预热温度400℃、单位压力1 000 MPa等其他条件相同的前提下,铝液浇注温度720℃时制备出的铜/铝复合材料抗拉强度最大,约为40.07 MPa;冶金复合界面层内部又分为不同的内层,且随着浇注温度的升高,内层数增加;沿着铝基体到铜基体的方向界面层各内层相分别为α-Al+CuAl2、CuAl2、CuAl,且各内层厚度逐渐减薄;拉伸断裂易发生在含CuAl2的层。     

A356浇覆温度对铝/钢复合板界面组织及力学性能的影响

先采用热浸镀铝?锌工艺对Q235钢板进行表面镀层处理,后将液态的A356铝合金定量浇覆于经预热的钢板表面,通过液固铸轧成功制备铝/钢复合板。运用光学显微镜(OM)、SEM观察界面结合与组织形貌,结合EDS、XRD分析界面物相成分,并测试微观硬度、室温拉伸和剪切强度。结果表明:随着浇覆温度的提高,复合板界面间隙消失,整体趋势上扩散层厚度逐渐增加。当浇覆温度为710℃及以上时,界面处会形成Fe3Al、FeAl、FeAl2、Fe2Al5和FeAl3相。在同一浇覆温度下,硬度整体趋势为在Q235和A356基体中保持稳定,而在从Q235侧距界面中心100μm至A356侧距界面中心100μm的范围内连续下降。抗拉强度和剪切强度都表现出先增加后减小的趋势,浇覆温度为710℃时,复合板的成形质量最佳,抗拉强度和剪切强度都为最大,分别为336.4 MPa和137.6 MPa。