铝基复合材料SiCW/6061Al的激光焊接

采用脉冲激光焊接工艺研究铝基复合材料SiCw/6061Al的焊接性,着重探讨激光输出功率（P）、脉冲频率（f) 对接头性能的影响,借助X射线衍射、扫描电镜、透射电镜等手段分析接头组织。研究发现,焊缝中存在的界面反应物、气孔缺陷,是导致该种材料焊接性显著降低的主要因素。进一步研究表明,在激光焊接条件下铝基复合材料界面反应是不可避免的,反应物沿热流方向生成,具有一定的方向性,激光输出功率是影响SiC-Al界面反应的主要因素,同时提高脉冲频率将对界面反应有一定的抑制作用;焊缝中气孔随激光脉冲频率的增大而减少直至消失。在此基础上,通过制定合理的焊接工艺,获得了成形良好的铝基复合材料激光焊焊缝。     

原位生长TiB2增强Al复合材料的研究

将纯Al,Ti,B粉进行真空热压反应烧结,成功地制备了原位生长TiB_2增强Al复合材料。生成的TiB_2具有亚微尺寸,基本无点阵缺陷。这种复合材料具有高的室温强度和模量,以及良好的高温性能。     

TiB2对TiB2/Al复合材料组织与氢含量的影响

采用混合盐反应法（LSM法）制备TiB2质量分数分别为5%、10%、15%、20%的TiB2/Al复合材料,利用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪和激光粒度仪等观察微观形貌及物相组成,分析TiB2质量分数对复合材料的组织的影响,同时利用氧氮氢分析仪检测TiB2质量分数对复合材料热处理前后氢离子含量的影响。结果表明,随TiB2质量分数的增加,复合材料中生成的TiB2颗粒尺寸不断增大,并且氢离子含量不断增多。TiB2质量分数为5%和10%的TiB2/Al复合材料中,生成的颗粒尺寸细小且均匀分布于基体中,而15%和20%的TiB2/Al复合材料生成的颗粒尺寸偏大。采用合适的热处理工艺可有效降低复合材料的氢离子含量,尤其对TiB2质量分数为5%和10%的TiB2/Al复合材料降低氢离子量的效果更为显著。     

铝基复合材料SiCW/6061Al的激光焊接

采用脉冲激光焊接工艺研究铝基复合材料SiCW/6061Al的焊接性,着重探讨激光输出功率（P）、脉冲频率（f）对接头性能的影响,借助X射线衍射、扫描电镜、透射电镜等手段分析接头组织。研究发现,焊缝中存在的界面反应物、气孔缺陷,是导致该种材料焊接性显著降低的主要因素。进一步研究表明,在激光焊接条件下铝基复合材料界面反应是不可避免的,反应物沿热流方向生成,具有一定的方向性,激光输出功率是影响SiC-Al界面反应的主要因素,同时提高脉冲频率将对界面反应有一定的抑制作用;焊缝中气孔随激光脉冲频率的增大而减少直至消失。在此基础上,通过制定合理的焊接工艺,获得了成形良好的铝基复合材料激光焊焊缝。     

TiB2/Al颗粒增强铝基复合材料颗粒分布的计算与分析

本文概述了TiB2 /Al复合材料制备过程中的颗粒分布的计算数值分析有关影响因素及理论 ,并通过实际测量和数值计算相比较 ,得出相应的结论。从定量和定性角度利用a =da/dp(晶粒与颗粒直径之比 )来说明颗粒均匀性。另外 ,介绍和分析了计算方法和影响因素的处理。结果表明 ,计算结果和实际测量吻合较好 ,对微观分析具有指导意义。     

原位反应制备细颗粒TiB2增强铝基复合材料研究

热力学分析和试验结果证实，KBF4、Ti反应剂以一定的Ti／B原子比混合加入熔体，最终反应生成单一TiB2相，能抑制TiAl3等其它相的产生。在此基础上，分析比较了反应剂混合粉以预制块形式加入、气流载入熔体两工艺条件下的TiB2颗粒分布、大小。结果表明：通过氩气流载入反应混合粉，并快速搅拌熔体，可克服TiB2颗粒在晶界的团聚，细化颗粒，获得颗粒小于0．5um、且较均匀分布的TiB2／Al复合材料。     

激光焊接颗粒增强铝基复合材料中TiB2颗粒的演变行为（英文）

研究大功率激光器焊接TiB2颗粒增强铝基复合材料时TiB2粒子的演变行为。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及能谱(EDS)分析焊缝内粒子的物相、热力学过程及形貌特征;同时对TiB2和铝基体的界面反应进行讨论。结果表明:当TiB2团簇尺寸大于激光光斑直径时,焊缝中部的TiB2粒子会熔融在一起,较大尺寸的TiB2会发生断裂;当与铝熔体接触后,熔化后的TiB2粒子会与Al发生反应生成Al3Ti和AlB12,并且焊缝中部的界面反应比焊缝边缘的剧烈。     

TiB2含量对TiB2/Cu复合材料性能的影响

研究了TiB2含量对原位生成TiB2／Cu复合材料性能的影响。结果表明：TiB2／Cu复合材料的硬度、强度随TiB2含量的增加有所提高，但强度在TiB2的含量超过2．0％后有所下降，导电率随TiB2含量的增加有所下降，软化温度基本保持在900℃左右。     

原位合成铝基复合材料凝固组织中TiB2粒子的特征

分析了原位合成制备的ＴｉＢ２ 粒子强化铝基复合材料不同凝固组织中ＴｉＢ２ 粒子的分布规律和形貌特征。研究结果表明, ＴｉＢ２ 在该复合材料中细化晶粒的作用较弱, 但有明显的聚集倾向, 其聚集程度与熔炼方式和加热温度有关; 经半固液成型处理的组织中ＴｉＢ２ 的分布特征未改善; 六边形和长条形ＴｉＢ２ 可以是同一形态的粒子在空间不同方位的表现, 六边形ＴｉＢ２ 的侧面为｛１２１０｝ 面; 测定了ＴｉＢ２粒子的尺寸分布。     

铝电解质对TiB2镀层的渗透

采用熔盐体系在石墨基体上电沉积制备了TiB2镀层．将TiB2镀层和铝电解阴极碳块和石墨分别作为阴极，考察了Na和电解质对其渗透腐蚀．电解4h后，由酚酞试剂检测表明，Na对TiB2镀层的渗透深度为零，对阴极炭块的渗透深度为16mm，对石墨的渗透深度为4mm．电子探针的分析结果指出，Na和F元素渗透到石墨基体的量很少，元素Al相对较多，TiB2镀层阻碍了Na的产生并减缓了Na的渗透，但没有改变Na的渗透机理．同时。镀层与基体的结合力良好，Al对TiB2镀层的湿润性良好．     

混合盐法TiB2颗粒增强铝基复合材料研究现状

综述了混合盐法合成原位自生TiB2颗粒增强铝基复合材料合成机理及其超声制备工艺的研究进展,总结了其主要强化机制,并对混合盐法TiB2颗粒增强铝基复合材料的未来发展方向进行了展望.     

颗粒增强铝基复合材料激光焊接研究现状及展望

阐述了激光焊焊接铝基复合材料的国内外研究现状,主要对激光焊焊接铝基复合材料时所存在的焊缝成形、气孔、界面反应及粒子分布等问题做了详细的阐述,提出了相应的解决方法,并对激光焊焊接铝基复合材料的前景做出了展望.     

铝热法制备TiC/TiB_2-FeNiCr复合材料

采用铝热法原位合成出了含Ti C颗粒、Ti C-Ti B2复相陶瓷颗粒增强相体积分数较高的Ti C/Ti B2-Fe Ni Cr复合材料。利用电子探针分析(EPMA)仪、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和X射线衍射(XRD)仪等手段研究了该复合材料的显微组织和相结构,同时利用显微硬度仪测量了该复合材料的硬度,利用摩擦磨损试验机测量复合材料的耐磨性能。结果表明,Ti C/Ti B2-Fe Ni Cr复合材料由Ti C颗粒、Ti C和Ti B2复相陶瓷颗粒、针状Cr7C3相,Ni Al相和α-Fe Ni Cr合金基体相组成。复合材料的硬度(HV)为13132.5 MPa。复合材料施加载荷20 N,磨损1 h后的失重为4.2 mg;而45#钢在相同条件下的失重量为13 mg,是复合材料的3倍。     

LSM法制备TiB2/Al复合材料净化的研究

采用X射线衍射仪、图像分析仪和光学显微镜,分析LSM法制备TiB2/Al复合材料的相组成,考察了净化方式对TiB2/Al复合材料的影响.结果表明:熔剂法精炼对TiB2/Al复合材料中TiB2颗粒的分布无明显影响,精炼后TiB2含量基本保持不变,而浮游法精炼则有显著影响,精炼后未检测到TiB2颗粒.普通铝合金的浮游法精炼工艺不适于复合材料的精炼.     

TiB2对铜-石墨基复合材料性能的影响

TiB2与铜-石墨基复合材料的界面结合及TiB2在基体中的分布是影响复合材料性能的重要因素。为提高材料的强度和电导率,用镀铜TiB2制备复合材料。通过金相显微镜和扫描电镜观察材料的显微组织,并测试其电导率。结果表明,在粒度细小的镀铜TiB2表面均匀包覆金属铜,在压制压力和烧结温度合适的条件下,复合材料的组织均匀,致密性好,TiB2在铜-石墨基体中弥散分布,铜基体形成连续三维网络结构,这种组织形态使复合材料的电导率和强度明显提高。     

原位钛基复合材料激光焊接过程中TiB晶须增强体的微观结构演变

本研究采用Nd:YAG激光成功地对TiB晶须和La₂O₃颗粒混杂增强的原位钛基复合材料进行了焊接。利用金相观察、X-ray衍射、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等测试方法,研究了激光焊接过程中TiB的演变行为,探讨了激光焊接头中的物相组成,TiB的分布及形貌特征,及TiB(或La₂O₃)和基体之间的界面关系。研究结果表明,TiB依然存在于焊接接头中,未发现有害物相的形成。在接头熔化区和靠近焊接热源的热影响区中,TiB尺寸显著细化,重新分布于b柱状晶晶界形成新颖的网络状结构。而在远离熔合线的热影响区中,由于受焊接热输入影响小,仅有少量TiB晶须通过B原子的强化扩散而改变了尺寸大小。而靠近母材的TiB未有变化,保持着和母材中TiB相似的形貌特征。进一步的TEM研究证明,增强体和基体之间的界面干净,仍保持良好的界面结合关系,未发现任何不良界面反应的发生,这也表明在激光焊接过程中,增强体和钛基体之间的界面结构是比较稳定的。     

TiB2/Al 复合材料摩擦行为研究

采用挤压铸造法制备TiB_2/Al复合材料并发现其在低载高速下具有自润滑特性,因此借助于摩擦试验研究了载荷、滑动速度、摩擦副对该材料摩擦行为的影响。结果表明,低载高速条件下TiB_2/Al复合材料与GCr15轴承钢室温干摩擦时,随着滑动时间的延长,平均摩擦系数未出现明显的上升或下降过渡现象,仅瞬时摩擦系数呈现出不同程度的湍流波动状态。滑动速度为0.8 m/s时,随着载荷的增大,TiB_2/Al复合材料与GCr15干摩擦的平均摩擦系数基本不变,但瞬时摩擦系数的波动幅度减小,摩擦系数的标准偏差减小。载荷为0.49 N时,随着滑动速度的增大,平均摩擦系数没有明显的变化,在0.165～0.255之间波动。与等速度变载荷时相比,等载荷变速度条件下TiB_2/Al复合材料的摩擦系数分散性比较大。采用GCr15为摩擦副时,TiB_2/Al复合材料的瞬时摩擦系数湍流波动较复合材料自摩擦时要大些。自磨时复合材料的平均摩擦系数为0.08左右,与GCr15对磨时平均摩擦系数为0.18左右。     

原位生成Al2O3、TiB2和Al3Ti/Al复合材料的热循环行为

本文研究了Al-TiO2-B系原位生成Al2O3、TiB2和Al3Ti/Al颗粒增强铝基复合材料的热循环行为，研究结果表明了纯铝及B／TiO2摩尔比分别为0、1和2的颗粒增强铝基复合材料的热循环行为具有以下结果，纯铝和复合材料热循环后均产生了残余应变和滞后环；Al-TiO2-B系列复合材料热循环应变的各项指标均比纯铝基体大大降低，且具有较小的内耗功和较好的热稳定性，可以预测其具有较高的热疲劳寿命，热循环曲线能很好的评估复合材料在温度循环变化的环境中工作时的热稳定性和热疲劳。     

亚微米级Al2O3p/6061Al铝基复合材料扩散焊接工艺

以亚微米级Al2O3p/6061 Al铝基复合材料为对象,研究了直接扩散焊与采用中间层扩散焊两种工艺焊接铝基复合材料的特点、机理,分析了中间层对接头强度的影响规律.结果表明,在铝基复合材料液、固温度区间,存在"临界温度区域",在此温度区域进行直接扩散焊接时,通过液相基体金属的浸润,使得在扩散接合面中增强相-增强相接触转化为增强相-基体-增强相的有机结合,获得高质量焊接接头;进一步研究发现,在扩散接合面上采用合适的基体中间层同样可以将增强相-增强相接触转化为增强相-基体-增强相的有机结合,同时增大"临界温度区域"范围,接头性能更加稳定,接头变形量进一步减小(＜2%).     

内生TiB2颗粒增强TiB2/Al-7%Si-0.5%Mg复合材料的组织和力学性能

了氟盐反应法（ＬＳＭ）制备ＴｉＢ２颗粒增强Ａｌ－７％Ｓｉ－０．５Ｍｇ复合材料的物相组成和力学性能。结果表明,当含５％ＴｉＢ２时,复全材料中可以生成稳定且均匀分布的ＴｉＢ２颗粒,未发现ＴｉＡｌ３等相。除δ５外,复合材料的各项力学性能均有不同程序提高,弹性模量有较大幅度提高。