温度对SiCp/Al复合材料接头力学性能的影响

用Al-12Si-20Cu-1Mg-1Ni合金为钎料,对质量分数为55%的SiC_p/ZL102复合材料进行真空钎焊,钎焊温度为560、570、580、590、600℃,保温时间为30 min。对不同温度下焊接接头的显微组织、维氏硬度、抗剪切强度、断口形貌进行分析。结果表明:随着钎焊温度增加,接头的剪切强度先增后降,焊接温度为590℃时,钎料与母材间的结合最好,焊缝中心与母材处的硬度值最大,为250.5HV和161.79HV,同时焊接接头的抗剪切强度达最大值60.4 MPa,焊接接头呈脆性断裂和韧性断裂共存的混合断裂形貌。     

Mg/Cu共晶反应钎焊微观组织及力学特性分析

采用共晶反应钎焊连接工艺对Mg/Cu异种材料进行连接,研究不同温度对接头微观组织及力学特性的影响。采用扫描电镜对焊接接头的微观组织进行研究,采用拉伸试验机研究接头的力学特性。研究表明：在焊接温度为500 ℃,焊接接头强度最高,最高抗拉强度为54 MPa,断口呈现脆性断裂特性。     

TiAl金属间化合物与42CrMo钢的真空扩散连接

对TiAl金属间化合物与 4 2CrMo钢进行了真空扩散连接。采用扫描电镜对连接接头的显微组织和成分分布进行了初步地分析。研究发现 ,母材与中间层发生了扩散反应 ,采用加入中间层的真空扩散连接TiAl金属间化合物与 4 2CrMo钢具有良好的可焊性。     

铝合金与T2铜脉冲加压扩散连接研究

采用脉冲加压真空扩散连接工艺对铝合金5083与T2铜进行连接,利用扫描电镜和EDS对焊接接头的微观组织及元素扩散行为进行研究。结果表明,在焊接压力为2～5 MPa、焊接温度为540℃下保温60 min的工艺下,焊接接头最高抗拉强度为197 MPa,试样拉伸断口呈脆性断裂特征。     

Ni基耐热合金与耐热钢扩散连接行为的研究

通过Ｋ５耐热合金与２Ｃｒ１２ＮｉＷＭｏＶ耐热钢的扩散连接，研究了接头的扩散行为。结果表明，以Ｎｉ作中间层连接耐热钢与耐热合金，可以形成以γ固溶体为主的接头，接头区域无新的脆性相生成，接头强度可达母材的９０％以上；适当提高扩散连接的温度与压力，可提高接头性能，但温度过高和保温时间过长，则在耐热合金中易生成扩散孔洞。     

Bi对AM60镁合金显微组织和力学性能的影响

研究合金元素Bi对AM60镁合金显微组织和力学性能的影响。借助金相显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）和X射线衍射（XRD）对添加Bi的AM60镁合金观察与分析。结果表明：Bi的添加细化了合金显微组织,提高合金力学性能;当Bi的质量分数为1.0%,合金的抗拉强度、硬度和伸长率由176.3 MPa,54.5HBS,7.38%提高至200.2 MPa,70.5HBS和9.68%,分别提高13.6%,29.4%,31.2%。进一步提高Bi加入量,合金显微组织变粗大,性能下降。     

钛/镍/不锈钢脉冲加压扩散连接接头组织及力学性能研究

为抑制钛/不锈钢脉冲加压扩散连接接头界面产物的过度生长,降低界面脆性相对接头性能的不利影响,选用Ni做中间层对Ti和不锈钢进行扩散连接实验。利用扫描电镜、能谱分析、万能拉伸试验和XRD对脉冲加压扩散连接钛/镍/不锈钢接头显微组织和力学性能进行研究。结果表明:在钛/镍界面生成了Ti2Ni、Ti Ni和Ti Ni3金属间化合物层,在镍/不锈钢界面生成了Ni-Fe固溶体;当连接时间为90 s时,接头强度达到最大值,为360 MPa;在拉伸载荷下,接头沿钛/镍界面Ti2Ni和Ti Ni层发生断裂;接头断口形貌为大量的解理条纹,说明接头呈脆性。     

晶间复合添加Ti/Al, Ti/Cu对烧结Nd-Fe-B磁体磁性能与显微组织的影响

研究了在烧结Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ磁体晶间复合添加高熔点元素Ｔｉ和低熔点元素Ａｌ或 Ｃｕ对显微组织和磁性能的影响。实验结果表明,适量的Ｔｉ和Ａｌ或Ｃｕ复合添加能够显著提 高Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ磁体的矫顽力,过量的Ｔｉ则会导致矫顽力和退磁曲线矩形度的下降。显微组 织分析表明,矫顽力的提高可归结于晶间相的均匀分布和主相晶粒边界的规则化。在添加过 量Ｔｉ的磁体中发现少量晶粒的反常长大现象,从而导致矫顽力的损失和退磁曲线矩形度的 恶化。与单独添加的效果相比较发现,晶间复合添加高熔点与低熔点合金元素是一条提高烧 结Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ磁体矫顽力的有效途径。     

热处理工艺对Al/Cu双金属复合界面的影响

采用POLYVAR-MET型金相显微镜、带有GENESIS60S能谱仪的Sirion200场发射扫描电镜对经高温和低温退火处理的Al/Cu双金属复合界面组织进行观察分析,研究热处理工艺对界面组织及扩散层厚度的影响规律,并进一步通过冷轧实验研究扩散层厚度与界面结合强度的关系,获得综合满足材料结合强度和成型性能的热处理工艺。结果表明:高温退火处理的Al/Cu复合试样难以实现稳定的塑性成型,低温退火处理能使界面结合牢固,冷变形塑性好;Al/Cu双金属复合材料的界面扩散结合层厚度的最佳范围为1.2~3.5μm;最佳工艺为低温退火加热到300~350℃,保温45~60 min。     

纯铝中间层的Al/Ti钎焊接头微观组织及力学特性

采用纯铝中间层和Zn-Al钎料实现了TC4钛合金和2A12铝合金的非真空刮涂钎焊。借助扫描电镜和能谱分析等测试手段,分析了接头的界面组织结构、界面反应产物。借助电子万能试验机对室温抗拉强度进行了测试。结果表明：TC4钛合金和2A12铝合金的连接接头成形良好,钎焊接头Ti侧界面产物仅有一种金属间化合物TiAl3相;试样接头均断裂于Zn-Al钎料中,钎焊温度为420℃,最高抗拉强度可达到201 MPa。     

SiC_p/Al功能梯度材料拉伸性能研究

在总结传统制备工艺的基础上,改进粉末冶金法,用一次热压成型工艺制备增强体尺寸分别为5,7,10μm的SiCp/Al功能梯度复合材料,并对拉伸力学性能进行研究。结果表明:一次真空热压粉末冶金法制备的SiCp/AlFGM性能良好,可减少二次加工的成本;5μmSiCp/AlFGM的拉伸力学性能较好;用ANSYS软件对其拉伸力学性能进行数值模拟,模拟结果与实验结果基本一致。     

颗粒增强粘接接头的工艺参数优化及失效分析

基于正交试验法,开展氧化铝颗粒增强粘接研究,分析胶层厚度、颗粒粒径和颗粒质量分数对接头质量的影响规律,得出接头最优工艺参数。通过观察粘接层断口形貌和建立单颗粒增强粘接层的有限元模型分析粘接层断裂失效过程。结果表明:3因素中对接头力学性能影响最显著的是胶层厚度,接头最优参数是胶层厚度为0.5 mm、颗粒粒径为0.1mm、颗粒质量分数为10%;氧化铝颗粒使颗粒周边先出现裂纹,并在颗粒间延伸,提高粘接层的失效断裂能,可增强接头力学性能。     

温度变化对ZM5镁合金表面扩渗层组织的影响

研究了温度变化对ZM 5镁合金表面扩渗层组织特征的影响。研究结果表明 :在实验的温度范围内 ,表面扩渗层由Mg -Al-Zn固溶体和Mg -Al-Zn金属间化合物组成 ;扩渗层的组织形貌随着温度的变化而改变。随扩散温度的升高 ,扩渗层中Mg -Al-Zn固溶体区域层逐渐变宽 ,Mg -Al-Zn金属间化合物的析出量明显增加 ,且分布形貌有由不连续向连续、条状向网状变化的趋势。较低温度时 ,Mg -Al-Zn金属间化合物仅沿试样表面析出 ;较高温度时 ,Mg -Al-Zn金属间化合物不仅沿试样表面析出 ,并以网状分布的形式向基体内部延伸。     

锂电池Cu/Al极耳超声波焊接接头组织与性能

对厚为0.3 mm的Cu/Al箔片进行超声波焊接,通过扫描电镜(SEM)、3D景深显微分析和显微硬度仪等研究焊件接头的显微组织,测试焊接接头的硬度、剥离力及剪切力。结果表明:随焊接能量增大,接头剥离力和剪切力也增大,铝侧至铜侧硬度上升,焊接能量为600 J时,接头剥离力和剪切力达最大值,为145.8、487.8 N,焊接能量继续增大,接头剥离力和剪切力减小。焊接能量为300、750 J时,界面易产生孔洞缺陷,其是接头力学性能下降的主要原因。     

搅拌温度对双粒径混合SiCp/ZL107复合材料的影响

采用搅拌熔铸法制备双粒径SiCp/Al复合材料,利用扫描电镜（SEM）、电子万能试验机研究搅拌温度对复合材料的微观结构以及力学特性的影响。结果表明：SiC含量随着搅拌温度的升高而增加,在585℃两种粒径混合的SiC颗粒弥散分布在基体上,随温度继续升高,基体出现明显的贫SiC区域;复合材料的抗压强度、抗弯强度以及最大弯曲挠度均随着搅拌温度的升高先增大后减小,在585℃达到最大值,力学特性较纯铝、单一粒径的SiCp/ZL107复合材料有明显提高。SiC颗粒的分布以及界面结合强度决定复合材料的断裂机制。     

固化温度对低发射率涂层综合性能的影响

以环氧改性有机硅为基料、铝粉为填料,制备了低红外发射率涂层。研究固化温度对涂层综合性能(力学特性和耐腐蚀性能)的影响,并对其影响机理进行分析。结果表明,当固化温度为180℃,制得的涂层能在保持低红外发射率的同时具有最佳的综合性能,涂层中填料与树脂基体形成的界面结合良好,呈致密膜状,基本实现了红外隐身涂层低发射率与工程应用性能的兼容。