深潜器用Ti80厚板电子束焊接接头组织性能研究

采用电子束焊接方法焊接深潜器用56 mm厚Ti80合金,并对焊接接头的组织结构和力学性能进行研究。结果表明,焊接接头成形良好,无缺陷;焊缝组织为马氏体α相和残余β相组成的网篮组织;熔合区界线明显,过热区十分窄;热影响区组织由初生α相、马氏体α相和β相组成;焊接接头各区域显微硬度值分布不均匀,由焊缝至母材显微硬度值逐渐下降;拉伸断裂发生在远离焊缝的母材处,接头抗拉强度为935.3 MPa,大于原始母材的911.8 MPa;焊缝冲击吸收功为36.3 J,由焊缝至母材冲击吸收功值逐渐增大,接头各区域冲击断裂方式均为韧性断裂。     

12 mm厚TC4钛合金激光-MIG复合焊接头组织与性能研究

目的 探究TC4激光-MIG复合焊接头显微组织与基本力学性能之间的联系,分析接头不同区域的断裂行为。方法 利用激光-MIG复合焊制备TC4钛合金对接接头,采用光学显微镜和扫描电镜观察接头焊缝区、热影响区及母材的显微组织,在室温下进行了显微硬度测试、拉伸性能测试与断裂韧性测试,并对试样断口进行了观察分析。结果 接头的焊缝区组织为粗大的β相柱状晶,晶内纵横分布着αʹ针状马氏体和针状α相,靠近焊缝一侧的热影响区则由针状αʹ相、α集束与少量细小的块状α相构成。随着远离焊缝中心,母材侧热影响区组织转变为块状的α相、少量α集束及初生β相,并最终趋于与母材组织相似。热影响区的显微硬度值达到最大,这是因为该区域存在比焊缝区更为细小的针状αʹ相。接头的平均抗拉强度和断后伸长率分别为1 020.22 MPa和7.38%。接头在拉伸时主要在焊缝区发生断裂。焊缝区展现出比母材区和热影响区更优异的断裂韧性,平均值为87.14 MPa.m^1/2,焊缝区内纵横交错的网篮组织与集束是其断裂韧性较高的主要原因。结论 在TC4钛合金的激光-MIG复合焊过程中,针状α相和αʹ马氏体的存在会提高焊缝的显微硬度和断裂韧性,但相较于母材塑性没有提升,通过调控焊缝区显微组织结构,可以获得所需性能的接头。     

超窄间隙激光焊接TC4钛合金接头组织及性能研究

以TA2为焊丝,采用超窄间隙激光焊接方法焊接了10 mm的TC4钛合金板,间隙为2 mm。利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和拉伸试验机分析了TC4钛合金接头的组织与性能。结果表明,选取合适的工艺可以实现TC4钛合金超窄间隙激光填丝焊接,获得无缺陷的焊接接头。接头由母材、热影响区、熔合区、焊缝组成,界线清晰。其中热影响区为网篮状组织,焊缝由大β晶粒组成,大晶粒内部为杂乱的α+α′相针状组织,热影响区晶粒明显细化。由于超窄间隙的啮合效应,接头最大抗拉强度为893 MPa,达到母材的84.7%,断裂位置在焊缝中心。焊缝区和热影响区的显微硬度高于母材,且在热影响区的显微硬度最大,接头整体显微硬度呈马鞍状分布。     

TA23合金不同焊接方法接头组织性能研究

采用CMT、TIG和EBW焊对TA23合金进行焊接,对比分析了不同焊接方法下接头微观组织和力学性能的差异。结果表明,焊接热输入直接影响焊缝晶粒尺寸和焊接接头宽度,TIG焊缝晶粒尺寸最大,CMT次之,EBW最小;EBW接头宽度为5 mm,CMT接头宽度为7 mm,TIG接头达14 mm;3种焊接方法焊缝区域组织均由马氏体α相、片层状α相和残余β相组成,热影响区组织形态介于焊缝和母材组织形态之间;3种焊接方法焊缝区显微硬度和接头抗拉强度均大于母材,其中EBW焊缝区显微硬度值最大,TIG焊接头抗拉强度最高,CMT焊缝显微硬度和接头抗拉强度均居中。     

不同强度级别双相不锈钢激光焊接头的组织与力学性能

目的 为了合理制定不同强度等级DP钢同种和异种接头的激光焊接工艺,研究激光焊接工艺对接头组织性能的影响。方法 采用SEM、硬度试验、拉伸试验等手段,研究不同强度等级DP钢同种和异种激光焊接接头的微观组织和力学性能。结果 对于同种DP钢激光焊接,由于接头各个区域经历的热循环不同,因此其马氏体体积分数和形态、含碳量等存在明显差异。在焊缝熔合区,由于冷却速度较高,因此马氏体体积分数较高且为细条状,硬度高于母材硬度。在热影响区,由于马氏体发生了回火分解,因此其硬度值低于母材硬度,且软化的程度和范围大小与DP钢的强度级别相关。软化的热影响区成为接头的薄弱区域,降低了接头的拉伸性能。在异种DP钢激光焊接接头中,焊缝熔合区的硬度也明显高于母材硬度。靠近高强度级别母材侧的热影响区范围更大,软化程度更明显,接头硬度分布不再对称。接头的抗拉强度与低等级DP钢母材的抗拉强度基本一致。结论 激光焊接工艺对不同强度等级DP钢同种和异种接头组织性能的影响存在较大的差异,DP钢强度级别越高,接头或接头对应侧的热影响区软化程度越明显,这在制定焊接工艺以及焊后处理工艺过程中需要予以考虑。     

振荡激光扫描路径对TC11钛合金焊接组织性能的影响

目的 研究余弦振荡和圆形振荡激光焊接对TC11钛合金组织性能的影响。方法 通过气孔试验,得到了无振荡、余弦振荡和圆形振荡接头的气孔率;通过金相试验观察并分析了接头的微观组织;通过XRD试验得到了接头的物相构成;通过SEM试验观察并分析了接头的显微组织;通过拉伸试验,得到了接头的抗拉强度;通过仿真得到了激光焊接过程中的温度分布,并将仿真结果与试验结果进行了比对。结果 常规焊缝、余弦振荡焊缝、圆形振荡焊缝的气孔率分别为8.33%、5.67%、1.69%。3种焊缝的显微组织分布大体相同,均由焊缝熔合区、再结晶区和热影响区组成。圆形振荡激光焊接焊缝熔合区更细小。3种焊缝熔合区和再结晶区均产生α¢马氏体相,且焊缝熔合区的α¢马氏体相较多。常规激光焊接、余弦振荡激光焊接、圆形振荡激光焊接的抗拉强度分别为947.3、1 041.8、1 105.2 MPa,约为母材的85%、93.5%、99.2%。结论 采用余弦和圆形振荡扫描激光焊接方法均可以抑制焊缝的气孔率和提升焊缝强度,进而提升TC11高温钛合金焊缝的质量,其中以圆形振荡更优。     

基于正交试验的TC4钛合金激光焊工艺优化研究

目的 探究激光功率、焊接速度、离焦量对TC4钛合金激光焊接接头宏观形貌、微观组织及力学性能的影响。方法 通过正交试验方法,研究激光功率、焊接速度、离焦量对接头拉伸性能的影响,并将这3个工艺参数转换为热输入,进一步研究热输入对接头形貌、组织及力学性能的影响。结果 当热输入低于95 J/mm时,焊接接头上下熔宽比较大,焊缝截面呈“V”形;当热输入高于250 J/mm时,接头组织晶粒粗大,甚至出现气孔、错边等冶金缺陷;当热输入为125 J/mm时,焊缝成形美观,焊接接头上下熔宽比接近1,焊缝截面呈“H”形。焊缝区组织主要由原始α相、β相及冷却阶段生成的αʹ相组成,随着热输入的增大,β相柱状晶尺寸逐渐粗化,αʹ针状马氏体相尺寸也相应增大。此外,焊接速度和离焦量对拉伸性能有显著影响,拉伸性能随着热输入的增大呈现先升高后降低的趋势,断口呈韧性断裂特征。当热输入为125 J/mm时,拉伸性能达到最佳,断裂位置发生在母材区,抗拉强度为1 010 MPa,断后延伸率为9.82%;焊缝区中心区域显微硬度高于热影响区及母材区显微硬度。结论 当热输入为125 J/mm时,在TC4钛合金激光焊下,可获得成形美观、性能优良的焊接接头。     

Ti60/TC17电子束焊接接头的组织及显微硬度

对Ti60/TC17异种材料进行电子束焊接,研究接头成型特点、焊缝组织、热影响区组织及显微硬度。结果表明:Ti60/TC17电子束焊接接头的焊缝组织为对称生长的枝晶状组织;Ti60侧热影响区与焊缝有明显分界,组织为针状α相;TC17侧热影响区为细小的粒状α相。焊缝的显微硬度低于母材的显微硬度。     

40mm厚TC4钛合金窄间隙激光填丝焊接头组织及性能

利用窄间隙激光填丝焊接工艺完成了40 mm厚TC4钛合金的焊接,通过OM、SEM、EDS、XRD、EBSD等测试方法对接头各区域进行微观组织和结构分析,并测试了其力学性能.结果表明,焊缝截面整体成形良好,无明显未熔合与气孔缺陷.接头三个区域的显微组织相同:焊缝柱状晶内部分布着密集排列的针状α'马氏体和弥散分布的颗粒状的αg相,同一β晶粒内部α'择优取向,大角度晶界比例较高.焊缝中心各区都是典型的α'+β双相结构.热影响区为过渡态组织,越靠近焊缝侧,其组织形态与焊缝处越相似,焊接过程中Al元素向热影响区发生了扩散.焊接接头焊缝区整体硬度高于母材,盖面区最高,平均值约为380HV.接头的抗拉强度最大值为954 MPa,拉伸试样均断在母材,断口为韧性断裂,接头各区室温冲击性能均低于母材.     

33mm厚TC4锻件电子束焊接接头组织与性能

对33 mm厚TC4锻件进行了电子束焊接试验,在合适的工艺参数下得到了无内部缺陷、正反面成形良好的接头。室温下对该接头的显微组织、显微硬度和力学性能进行了测试。结果显示,焊缝处、热影响区组织主要是由β转变基体和α'形成的马氏体组织,焊缝处晶粒粗大,热影响区处马氏体细小分布不均;焊缝处硬度略低于母材处硬度,接头整体硬度分布均匀,无明显弱化区域;接头焊缝处屈服强度略低于母材,抗拉强度达到956 MPa,焊缝处冲击值KV2达到56 J,焊缝具有良好的韧性。     

热交换器的分类及优缺点分析

热交换器是将不同温度介质之间的热量通过热传导的形式,由高温介质传递给低温介质,使介质达到生产所需温度的工艺设备,也可作为一种节能设备使用.通过对不同热交换器的结构分析,总结不同热交换器的优缺点、适用环境,为生产工艺设计人员及设备制造单位在选择可降低能耗、提高效率的设备上提供参考.     

聚苯胺及其复合物的制备和结构及形貌分析

通过化学氧化法分别制备盐酸,盐酸和十二烷基苯磺酸,碳纳米管(MWNTs-COOH)掺杂的聚苯胺,利用红外光谱,紫外光谱,扫描电子显微镜和透射电子显微镜对所制备聚苯胺的结构和形貌进行分析。分析不同掺杂物对聚苯胺的结构和形貌的影响;同时研究了超声波作用对聚苯胺形貌以及聚苯胺包裹MWNTs-COOH情况的影响。     

Thermodynamic similarity and prediction of the properties and characteristics of substances and processes

Principles of the theory of thermodynamic similarity are considered in application to all aggregate states of a substance, including phase transitions, and to the change in dissipative structures in open systems.Translated from Inzhenerno-Fizicheskii Zhurnal, Vol. 53, No. 5, pp. 709–716, November, 1987.     

Modelling and computation of curing and damage of thermosets

The curing of thermosets is a complex process involving the transition from a fluid into a (visco-) elastic solid. This phase transition comes along with an increase in stiffness and a volume shrinkage of the polymer. The latter may lead to severe residual strains and stresses, which in turn can cause damage in the final, usually quasi-brittle material. In this contribution a constitutive model is developed which takes into account the curing of a thermosetting material together with the process-induced damage as resulting from curing shrinkage. The curing of the material is governed by a phenomenological hypoelastic constitutive equation which includes temporal evolutions for stiffness and volume shrinkage. Thermal and viscous effects are neglected in the present study. An isotropic gradient-enhanced damage model is adapted to describe the damage evolution. The curing-damage model is implemented into a finite element code and numerical examples for thermosetting materials demonstrate that the proposed model is capable to predict cure-induced damage in thermosets.     

Mechanisms of Corosion and Oxidation of Metals and Alloys

Selected topics in field of the study of the mechanisms of corrosion and of oxidation of metals or alloys are presented. The first part reports a new model for the mechanism of the breakaway oxidation of ferritic stainless steels in water vapour. The second part is devoted to the physico‐chemical aspects of oxidation and presents experimental methods useful in the kinetic modelling applied to two alloys, the zircalloy‐4 and an AlMg5 % in the liquid state. In the third part the physical and numerical modelling of the stress corrosion cracking behaviour in face‐centered cubic (fcc) alloys is detailed, which enables the study of the influence of macroscopic parameters (such as the temperature or hydrogen activity) on the fracture process.     

碳化硼陶瓷增韧补强和致密化研究现状及其展望

碳化硼陶瓷具有极高的硬度,然而其低韧性、低抗弯强度、难以致密化限制了它的广泛应用.已有一些研究集中于碳化硼陶瓷增韧补强和致密化,对这一方面国内外研究进展进行了归纳与评述,阐明各种增韧补强和致密化方法的优缺点,提出碳化硼陶瓷增韧补强和致密化研究值得发展的一些方向.     

Measurement and analysis of elastic and anelastic properties of alumina and silicon carbide

Measurements of dynamic Young's modulus, E, and damping as a function of temperature, T, were made for alumina and silicon carbide. The Young's modulus data were compared with some from the literature, and analysed in terms of a theoretical framework relating the Debye temperature, θD, with the elastic constants. For both materials this analysis yielded a ratio T₀/θ_D which was near 0.4, where T₀ is an empirical fitting constant for the plot of (E(0)−E)/T versus 1/T (E(0) is the value of E at 0 K). The analysis of the damping data in terms of an Arrhenius type dependence led to effective activation energies near kT, where k is Boltzmann's constant. This revised version was published online in November 2006 with corrections to the Cover Date.     

Preparation and characterization of phosphate and arsenate apatites of strontium and their solid solutions

Samples of phosphate and arsenate apatites of strontium and six of their solid solutions, spread over the entire compositional range, were prepared by a wet method. They were characterized by chemical, X-ray, electron microscopic and infrared analyses. The validity of Vegard's law established the homogeneity of the solid solutions.     

检定和校准证书的异同与应用

本文介绍了检定和校准以及证书的两点相同、五点不同之处,说明了对检定证书和校准证书的正确应用。