表面处理工艺对冷轧铝/钢(4A60/08AL)复合板结合性能的影响

根据冷轧金属复合板的结合机制,通过改变表面处理工艺参数(不同打磨磨具、不同打磨次数、不同载物台水平移动速度打磨、不同打磨方向等),研究了表面处理工艺对冷轧铝/钢(4A60/08AL)复合板结合性能的影响。结果表明,采用钢丝直径为0.35 mm~0.6 mm的钢丝刷打磨钢表面有利于铝/钢复合,结合强度在50 MPa以上;采用平行于轧制方向打磨钢表面更有利于铝/钢轧制复合。打磨次数在2~3次时,4A60/08AL的结合性能较好;载物台水平移动速度在6 mm/s~10 mm/s之间钢表面处理的效果最佳,铝/钢结合强度较好。     

表面机械处理对5×××铝合金/涂层体系的结合强度和晶间腐蚀性能的影响

采用金相显微镜、电化学交流阻抗和扫描电镜研究表面机械处理(喷砂和打磨)对5×××铝合金/涂层体系的结合强度及晶间腐蚀性能的影响。结果表明:试样经表面机械处理后,基体表面的清洁度提高,粗糙度增大,涂层与基体的结合强度显著提高;其中表面喷砂后,基体与涂层结合强度提高198.7%;表面打磨后,基体与涂层结合强度提高167.4%;表面机械处理后,基体的耐晶间腐蚀能力明显降低,但合金/涂层体系的耐晶间腐蚀能力显著提高;表面喷砂后,合金/涂层体系与基体的耐蚀性都强于表面打磨后的耐蚀性。     

表面形貌对铝/镁热轧复合结合强度的影响

选用5052铝合金与AZ31B镁合金作为复合材料进行热轧复合,研究表面形貌对铝/镁热轧复合结合强度的影响。在热轧复合前使用不同直径钢丝刷对板材表面进行打磨处理,通过单向拉伸实验、扫描电镜以及激光共聚焦显微镜对打磨处理后板材的表面状态和形貌进行测试和观察。然后使用热轧复合法在25%、 35%和45%压下率下轧制制备出铝/镁复合板并通过万能试验机、扫描电镜、 X射线能谱仪对复合板的结合强度、微观形貌和元素分布进行测试和观察。最后通过轧卡和剥离实验对45%压下率不同直径钢丝刷打磨处理条件下铝/镁热轧复合过程中板材表面形貌的变化进行观察。结果表明,不同直径钢丝刷打磨处理仅改变了板材的表面形貌,未使板材表面形成硬质层。在25%和35%压下率下,铝/镁复合板的结合强度随着钢丝刷直径的增加而增加,但当压下率达到45%后,随着钢丝刷直径的改变,铝/镁复合板的结合强度稳定在71.2 MPa左右。通过改变板材表面形貌可以使铝合金和镁合金在低压下率下实现良好结合,但当压下率达到45%之后,板材表面形貌的变化不会再对铝/镁复合板的结合强度产生明显影响。     

不同表面处理磨具对冷轧4A60铝/08Al钢复合板结合性能的影响

围绕冷轧金属复合板的结合机理,通过改变表面处理的打磨磨具(钢丝刷和砂带),研究了表面处理磨具对冷轧4A60铝/08Al钢复合板结合性能的影响。结果表明,同等条件下,采用砂带表面处理获得的钢表面优于钢丝刷处理后的钢表面;采用目数为150~180号砂带表面处理有利于4A60铝/08Al钢复合,获得的面粗糙度约为3.2μm,铝/钢界面结合强度最高约为80 MPa。     

工艺参数对冷轧铝板润滑效果的影响

研究了冷轧铝板时,工艺润滑剂粘度、轧制速度及轧辊温度对摩擦系数、轧制压力和铝板表面粗糙度、光亮度的影响.指出冷精轧时选用较低粘度润滑剂有利于提高产品表面质量;采用较低的轧制速度,精轧时保持轧辊一定温度,都有利于改善产品表面质量.     

水基乳化液润滑冷轧1100铝板表面腐蚀分析

生产现场发现水基乳化液润滑冷轧铝及铝合金板,沿着轧制方向板材边缘的上、下表面几乎对应地出现明显的白色腐蚀条纹.试验以冷轧1100纯铝板为研究对象,采用SEM,XPS等测试分析手段对其表面腐蚀成分及腐蚀机理进行研究.试验研究结果表明,铝材腐蚀面的成分是A100H.     

道次压下率对冷轧铝板表面形貌的影响

本文通过对干摩擦与滑润轧制后的铝板表面扫描电子显微镜(SEM)观察,研究了不同摩擦条件下道次压下率对冷轧铝板表面形貌的影响。结果表明,道次压下率的增大对表面形貌有着不良的影响。     

轧辊表面纹路对铝板轧制润滑及表面状态的影响

通过油滴法和轧制试验,考察了轧辊表面不同粗糙度和纹路方向对铝板轧制润滑及轧制过程的影响,并对轧后铝板表面形貌进行观察。结果表明:轧辊表面粗糙度和纹路方向会影响润滑油在辊面的润湿性;辊面横向纹路有利于润滑油的铺展;采用工艺润滑时,随着压下率的增加,辊面横向纹路使轧制变形区摩擦因数降低,铝板的表面质量改善。     

冷轧过程中轧制油对铝材表面质量的影响

试验研究了铝材冷轧过程中,工艺润滑对铝材表面质量的影响。通过对不同轧制油轧制时轧件的表面形貌和表面粗糙度的分析得出：使用轧制油可以有效的改善铝材的表面质量,尤其在基础油中加入添加剂后,轧制润滑效果得到更大的改善,但添加剂对铝板表面质量的影响具有双重性。     

铜/铝/铜复合板异步轧制变形行为有限元分析

采用ANSYS/LS-DYNA软件建立了铜/铝/铜复合板异步轧制成形弹塑性有限元模型,将有限元模型仿真结果同实际轧制实验结果进行对比,证明有限元模型的准确性。通过对异步轧制变形区进行分析和研究发现,在相同条件下,与同步轧制相比,异步轧制可以有效地减小轧制正应力,并增大后滑区摩擦应力;异步轧制搓轧区可以促进复合板结合界面的金属流动,在其他轧制条件相同的情况下,压下率越大,搓轧区越小,异步速比越大,搓轧区越大;靠近快速辊一侧结合界面铜板的等效应变要大于靠近慢速辊一侧结合界面铜板的等效应变,中间铝板的等效应变大于两侧铜板。随着异步速比的增大,复合板结合界面上两种金属的等效应变的差距逐渐缩小,变形将会更加协调,有利于增强复合板的结合强度。整体研究对铜铝复合板制备工艺的优化提供了理论依据。     

Significance and interaction of bonding parameters with bonding ratio in press bonding of TC4 alloy

The variation of bonding ratio in the press bonding of TC4 alloy at temperatures from 850 to 900 °C, pressures from 10 to 30 MPa, and time from 5 to 15 min was investigated. The bonding ratio increases with the increase of temperature, time and pressure. The maximum bonding ratio, i.e. 98 %, can be obtained at 900 °C, 30 MPa and 15 min. The significance and interaction of bonding parameters with the bonding ratio were investigated. The results demonstrate that the effect of pressure on the bonding ratio is the most effective and the effect of temperature is secondary, while the effect of time is not very powerful. The interaction of bonding parameter on the bonding ratio exists but that is distinguishing in different bonding parameter ranges. It is concluded that increasing pressure can be considered as the primary method to increase the bonding ratio.     

LZ91合金在累积叠轧焊合过程中的界面焊合研究

采用金相显微镜和扫描电境观察了LZ91镁锂合金在累积叠轧焊(ARB)过程中的界面焊合现象。结果表明：道次压下量为50%的ARB工艺可以使LZ91板材获得良好的界面焊合,板材的抗拉强度和维氏硬度得到明显的改善。后续的ARB变形可以有效改善界面焊合质量,ARB轧制后退火可以使板材界面焊合强度增加。LZ91合金累积叠轧焊变形中的界面焊合机制是：合金表面硬化层先发生破裂,新鲜金属暴露,然后在轧制压力的作用下一起流动、相互接触,最终形成冶金结合。     

键合时间对粗铝丝超声引线键合强度的影响

试验研究了不同超声功率条件下,键合时间对粗铝丝引线键合强度的影响规律.试验中记录了每种键合试验的键合时间,采集了每一个键合点的剪切测试力作为键合点抗剪强度的表征,记录了每个键合点的状态.结果表明:(1)在小超声功率条件下,键合强度对键合时间敏感;在大超声功率条件下,敏感性下降;(2)短键合时间条件下主要键合失败形式为剥离和无粘接,表明键合界面的原子扩散不够;(3)大超声功率长键合时间条件下的键合失败形式多为根切,表明键合界面的原子扩散虽然足够,但长时间的超声振动也会使粗铝丝产生疲劳断裂,形成过键合.     

超声键合装置中劈刀稳态振动的试验建模

利用PSV-400-M2(1.5 MHz)高频型扫描式激光多普勒测振仪, 对超声键合装置中受正弦激励、超声加载作用下的键合工具(劈刀),在不同松紧度下的稳态振动进行了连续扫描测试.结果表明,当劈刀连接的松紧度发生改变时,其稳态振动表现出不确定性;同一松紧度下振动形态中出现单节点,但不同松紧度下节点出现的位置不同;劈刀末端的速度振幅并不是人们期望的那样是最大.此外,基于弹性梁振动的基本理论对劈刀的稳态振动进行了探讨,得到其振动的近似模型.     

热超声倒装键合工具和芯片振动的频率特征

采用激光多普勒振动测量系统,监测了热超声倒装键合过程工具末端和芯片的振动速度。由工具和芯片的振动速度有效值曲线,发现了“速度分离”现象,即键合启动数毫秒后,芯片的振动速度突然下降而工具的振动速度继续增大;“速度分离”表明金凸点／焊盘界面已初步形成键合强度。研究了工具和芯片振动速度信号的频率特征,发现芯片振动信号的3倍频成分的产生时刻就是“速度分离”发生的时刻,小键合力有利于“速度分离”发生,也就是有利于初始键合强度的形成,提出了以3倍频产生时刻为临界点的变键合力加载思路。     

Comparative studies of solvent bonding and adhesive bonding for fabrication of transparent polymers

This investigation highlights rationale of solvent bonding and adhesive bonding for fabrication of a transparent polymer such as polycarbonate with a high-throughput process. Studies under ultra violet spectra and visible spectra reveal that in comparison with adhesive bonding of a polymer, solvent diffusion bonding is more transparent. Polycarbonate is hydrophilic in nature resulting in a low contact angle of water as well as the presence of polar functional groups on the polymer surface. It is observed that a lap shear tensile strength of a solvent bonding polymer is significantly higher than that of an acrylic adhesive bonded polycarbonate, and fabrication of polycarbonate by solvent bonding merely takes few seconds. Solvent bonding of a polymer results in a cohesive failure from polymer as analyzed under the scanning electron microscopy, this is why solvent bonding shows a significantly higher bond strength.     

磷酸盐连接NiFe2O4基金属陶瓷的界面形貌和连接机理

针对铝电解用金属陶瓷惰性阳极材料与金属导杆的电连接困难问题,以Al(H2PO4)3为胶粘剂,CuO为固化剂,NiFe2O4陶瓷粉和Cu-Ag合金粉为填充料,连接NiFe2O4基金属陶瓷.通过分析Al(H2PO4)3与CuO的反应过程,观察磷酸盐连接NiFe2O4基金属陶瓷的界面形貌,探索其高温连接机理.结果表明:Al(H2PO4)3与CuO反应后生成的Cu-P-O化合物是主要连接物相;Cu-P-O化合物随温度的变化逐步发生一系列物相变化,并在960~1 000℃下逐步分解为CuO和P2O5;在不同热处理温度下,磷酸盐与NiFe2O4基金属陶瓷连接界面始终保持紧密结合状态:低温下连接层与金属陶瓷润湿性良好并依靠吸附作用相互连接,高温下连接层与金属陶瓷依靠互扩散作用相互连接.     

Weld bonding of stainless steel

This paper presents a theoretical and experimental investigation of the weld bonding of stainless steels with the purpose of setting up the major technological parameters that are needed for its industrial implementation. Several commercial adhesives, with varying working times under different surface conditions are investigated for assembling standard test specimens.The numerical simulation of the process based on the commercial finite element program SORPAS is successfully utilized to help establish the most favourable welding parameters that allow spot-welding through the adhesives.The relative performance and quality of the resulting weld bonded joints is evaluated against alternative solutions based on adhesives or conventional spot-welding by means of macroetching observations, tension-shear tests and peel tests.