热压扩散焊接法制备钛-钢复合材料及性能研究

利用热压扩散焊接法法制备钛-钢复合材料。采用用扫描电镜、EDS分析、拉剪试验和三点弯曲试验等方法,研究了扩散焊接温度对钛-钢复合界面附近形貌、成分、界面剪切强度和弯曲性能的影响。结果表明:热压扩散焊接法在压力3 MPa,真空度≥10-3Pa,保温时间1 h,焊接温度≥820℃的条件下,有Ti、Fe原子相互扩散,可实现冶金结合;在焊接温度≥740℃条件下,钛钢界面的拉伸剪切强度都大于基体强度;在740~840℃的焊接温度下,抗弯曲性能随温度升高而先增大后减小,800℃的抗弯曲性能最强,达到29.71MPa。     

AgCuCe/TU1层状复合材料扩散退火工艺研究

用室温固相轧制复合法制备了AgCuCe/TU1层状复合材料,研究了不同扩散退火工艺对AgCuCe/TU1界面结合性能的影响,测定了复合材料复层和基体的硬度,观察了试样的界面微观组织.结果表明:600 ℃/0.5 h扩散退火可以改善界面结合状态和界面附近组织形貌,获得充分的再结晶组织和致密的界面结合状态;700 ℃/0.5 h扩散退火在界面处形成细晶区和孔洞;750 ℃/0.5 h扩散退火使AgCuCe/TU1在界面处形成氧化物夹杂,严重损害界面结合性能.     

Pb-Al层状复合电极材料制备与性能初探

以Pb-Al层状复合电极材料与传统Pb合金电极为研究对象,通过在Pb与Al合金之间引入过渡金属Sn,通过物理场热镀膜及热包覆的方法制备Pb-Sn-Al层状复合电极材料,与Pb合金电极对比研究了其物理性能及电化学行为;测试了电阻分布、质量、电极极化曲线、耐蚀性、槽电压等.结果表明:与传统Pb合金电极相比,其电阻减少24%,质量减轻37.6%,电极极化电位降低2.3%,腐蚀损耗降低90.8%,槽电压降低200mV.因此Pb-Sn-Al层状复合电极材料是一种密度小、导电好、耐腐蚀的电极材料,有着重要的开发应用前景.     

锡对改善铅-钢层状复合材料结合界面及其性能的影响

通过引入锡元素作为过渡组元来解决铅-钢界面的结合问题。借助于扫描电镜及能谱仪研究铅-锡-钢层状复合材料的界面形貌及界面处元素分布;通过三点弯曲试验及线性伏安扫描曲线分别研究铅-锡-钢层状复合材料的抗弯强度和电化学性能。结果表明:利用真空热压扩散烧结法可制备界面冶金式结合的铅锡钢层状复合材料;铅-锡-钢层状复合电极与传统二元Pb-1%Ag电极相比,其析氧电位负移80 mV,催化活性提高了8倍,抗弯强度提高了44.1%。     

3D-Si/LG5复合材料微观组织及热物理性能研究

采用压力浸渗技术制备Sip/LG5复合材料并对其进行高温扩散处理。组织观察表明:复合材料增强体形貌经过高温扩散处理后由不规则的尖角形状转变为三维网络结构(3D)。对3D-Si/LG5复合材料界面的研究表明,与高温扩散处理前复合材料的界面相比,三维网络结构3D-Si/LG5复合材料的界面更光滑,界面结合程度也更好。三维网络结构3D-Si/LG5复合材料界面处及基体合金内部有Si析出,基体合金中存在着孪晶;三维网络结构3D-Si/LG5复合材料的平均线膨胀系数与高温扩散处理前相比,降低了10.5%;增强体三维网络化减少界面及基体中大量细小弥散的Si析出,使得三维网络3D-Si/LG5复合材料的热导率变化不大。     

轧制温度对Pb/Al复合电极材料电化学性能的影响

采用浇铸法制备出Pb/Al复合电极材料,分别在室温和250 ℃下进行轧制。利用扫描电子显微镜、电化学工作站、四电子探针等,对Pb/Al复合电极材料的界面、电化学性能及导电性能进行分析。结果表明：浇铸轧制Pb/Al复合电极材料得到了界面冶金式结合,与浇铸Pb/Al复合电极材料相比,界面结合明显改善;浇铸常温轧制Pb/Al复合电极材料有着较优的电化学性能和导电性能,与浇铸250℃轧制Pb/Al复合电极材料、浇铸Pb/Al复合电极材料、传统Pb-Ag合金电极相比,极化电位分别降低2.4%、4.7%、9.8%,导电性能分别提高2.7%、6.8%、13.9%。     

Si粉微合金化对钢-铝复合材料界面的影响

采用粉末轧制工艺,在界面添加4％ Si粉进行界面微合金化调控,成功制备出界面结合良好的钢-铝复合材料.研究了界面微合金化设计、扩散退火处理工艺对钢-铝复合材料界面区元素扩散、生成物相的影响规律,探讨了元素Si界面调控的作用机理.结果表明:添加4％ Si粉界面微合金设计,在500℃扩散退火,保温1h热处理工艺下,复合材料界面未出现金属间化合物,600℃扩散退火,保温1h热处理工艺下,仅出现少量化合物Fe2Al5,Si粉界面微合金化处理能延缓界面化合物相生成,使生成Fe2Al5相的扩散温度向高温推移;Si扩散固溶到Fe、Al基体中形成连续固溶体,提高了界面两侧物理及力学性能的连续性,改善复合材料的界面结合.     

高速钢／结构钢双金属复合材料界面研究

采用镶铸法,以液固结合的方式制备了高碳钡系高速钢/结构钢双金属复合材料。研究了不同结合条件下,双金属复合材料界面结构及形态。试验结果表明,镶铸是靠外层合金带入的过热热量来获得界面结合的,当外材与芯材在体积比大于8.0的条件下,才有可以获得界面结合,其界面结合为扩散结合,复合材料界面结构由芯材扩散层,激冷凝固层、方向性生长层和胞状晶粒层组成,外层材料凝固时有明显的方向性生长,其液固相线推移速度对在液固结合条件下外层材料的凝固组织具有明显影响,当外材与芯材体积比为1.25时,外层材料的凝固速度最快,出现了棒状伪共晶组织,随体积比的增长,凝固组织表现为沿径向传热方向拉长的胞状晶粒。     

钛/铝/钛层状复合材料的爆炸复合制备及后续热压处理研究（英文）

以纯钛板与纯铝板为原料,通过爆炸复合法制备钛/铝/钛层状复合材料,之后采用热处理以及热压工艺对钛/铝/钛层状复合材料进行进一步处理。结果表明:复合板界面主要由波状界面和平直状界面构成,铝元素与钛元素在界面上发生了互扩散,界面结合性能优良,可以承受后续较大的二次塑性变形;热处理后的复合板界面发生明显扩散,在热处理25 h后热压2.5 h的铝层完全反应,扩散反应层主要由TiAl_3相以及Ti_2Al_5相构成。     

SiC纤维表面扩散障碍涂层对SiCf/Ni复合材料界面反应的影响

分别采用高温氧化和真空电弧离子镀法在SiC纤维表面制备出C-Al2O3和SiO2-Al2O3复合涂层,通过真空热压法制备出SiCf/Ni复合材料.经过850-950℃,150 h真空热处理后,复合涂层很好地保护了纤维的完整性,涂层中的Al2O3层与基体Ni界面结合良好,有效地阻挡了SiCf/Ni界面处元素互扩散.C-Al2O3涂层的C层出现了扩散现象,但涂层基本保持完整;SiO2-Al2O3涂层中SiO2层与纤维结合界面处萌生裂纹.C-Al2O3与SiO2-Al2O3复合涂层相比具有更好的阻挡界面处元素互扩散的作用.     

Bi对Pb-Al层状复合电极材料制备与性能的影响

采用热物理温度场浸镀成Al-Bi双金属层状板材,并利用液固包覆技术制备Pb-Bi-Al层状复合电极材料,借助线性扫描伏安法(LSV)、SEM、抗弯曲性能试验等测试手段对样品的结构与性能进行表征.结果表明,第三组元过渡金属Bi的引入,实现了Pb与Al之间的冶金结合,所制得的Pb-Bi-Al层状复合电极材料与同体积的传统Pb合金电极相比,机械强度提高33.7%,质量减轻11.0%,电极极化电位降低21.8%,且在极化区具有趋近于0的致钝电流.因此,Al-Bi-Pb层状复合电极材料是一种质量轻、导电好、强度高、耐腐蚀的电极材料,有着重要的开发应用前景.     

AI2O3/Cu复合材料制备工艺的优化

新型颗粒增强铜基复合电极材料Al2O3/Cu能较好地解决电阻点焊镀锌钢板时普通电极材料做电极寿命较短的问题。为了获得优化的Al2O3/Cu复合电极材料制备工艺,采用粉末冶金法制备Al2O3/Cu复合电极材料,通过改变制备过程中的工艺参数,以密度、显微维氏硬度、电导率、显微组织为检测内容,探讨压制力和烧结温度对Al2O3/Cu复合电极材料物理机械性能和显微组织的影响。结果表明,综合性能最优时的Al2O3/Cu复合电极材料制备工艺为:Cu-Al2O3混合粉末制坯压制力100 kN,烧结温度940℃。     

导电聚合物复合材料的产热特性及电阻焊接工艺

以丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料(ABS)为基体,导电聚苯胺(PANI)和导电炭黑(CB)作为填充剂制备了导电聚合物基复合材料,测试分析了聚合物复合材料在不同焊接电压下焊接界面处温度随焊接时间的变化规律,并以其作为加热电阻研究了聚碳酸酯(PC)的电阻焊接工艺.结果表明,焊接电压和焊接时间对焊接效果的影响很大.选定较为合适的功率,在一定焊接时间内可以达到适合的焊接温度,接头的焊接界面处聚合物电阻片与母材有互融出现,形成了很好的接合,其接头强度达到了25.4MPa.探索了采用导电聚合物为产热器件进行塑料电阻焊接的新方法.     

Diffusion welding process and joint''''s microstructure behavior of SiC_w/6061Al composite

The rules such as process parameters affecting joint properties and the evolution principle of weld's microstructure have been researched by adopting diffusion welding process to connect SiCw/6061Al composite. Experimental results show that there exists a critical temperature region between solid and liquid phase line of SiCw/6061 Al composite, and the region will shrink with the increasing of welding pressure. When diffusion welding occurred under the critical temperature region, welding joint exhibits bad property of bonding, and the matrix and the reinforcement can't bond effectively. When diffusion welding occurred in the critical temperature region, the strength of welding joint changes widely with the variation of welding temperature. When welding temperature varies in 10癈, the strength of welding joint will change obviously. Only when welding temperature is higher than the critical temperature region, stable joint properties can be obtained. Simultaneously the matrix and the reinforcement has bet     

Ag/Cu/Fe复合材料的界面研究

采用Ag／Cu／Fe层状预复合、热挤压工艺,制备了Ag／Cu／Fe系层状复合材料。使用电子探针技术研究了在热处理条件下,材料的界面结构变化和扩散过程,得出了扩散层厚度、扩散速度、扩散激活能与热处理条件的相互关系。     

铝基复合材料扩散焊接接合区微连接行为

以铝基合材料Al2O3p/6061Al为对象,对该种材料扩散焊接接合区微连接行为进行了探索性的研究,分析了接头微观组织及力学性能。研究表明,扩散焊接温度对接合区的微连接行为有显著影响,当焊接温度低于铝基复合材料固相线温度时,增强相-基体、增强相-增强相之间微连接属弱连接;当焊接温度介于该种材料液、固两相温度区间时,接头区域出现液态基体金属,增强相-基体之间可以实现较好结合,同时液态金属对增强相-增强相接触部位进行渗透,使增强相-增强相接触转化为增强相-基体-增强相结合,在此基础上发现在铝基复合材料液、固两相温度区有“临界温度”存在,为成功实现该种材料扩散连接奠定理论基础。     

Microstructures and properties of Cu/Ag(Invar) composites fabricated by powder metallurgy

The Ag (Invar) composite powder prepared by ball milling was used to fabricate the Cu/Ag (Invar) composites. Microstructures and properties of the composites were studied after sintering and thermo-mechanical treatment. The results indicate that during ball milling, micro-forging weld and work-hardening fracture result in that the average particle size of the Ag (Invar) powder increases rapidly at first, and then decreases sharply, finally tends to be constant. Compared with the Cu/Invar ones, the sinterability of the composites is greatly improved, resulting in that the pores in them are smaller in amount and size. After the thermo-mechanical treatment, the Cu/Ag (Invar) composites are nearly fully dense with the optimum phase composition and element distribution. More importantly, Cu and the Invar alloy in the composites distribute continuously in a three-dimensional (3D) network structure. Cu/Invar interface diffusion is effectively inhibited by the Ag barrier layer, leading to a great improvement of the mechanical and thermal properties of the Cu/Ag (Invar) composites.     

Structure and Properties of Explosion-Welded Composites from Steels of Different Kinds

The structure and mechanical properties of composite materials based on alloy and carbon steels after explosion welding and subsequent heat treatment are studied. The range of heat treatment modes providing high mechanical properties and minimum structural heterogeneity on the layer interface are determined experimentally. It is shown that the diffusion zone forming in heating of composites from steels of different kinds has a well-manifested structure and phase and chemical heterogeneity depending on the mode of heat treatment.     

钛/铝复合板爆炸焊接技术研究进展

通过爆炸焊接技术制备的钛/铝复合板可兼具钛合金耐腐蚀性和铝合金低成本的优点。对钛/铝复合板爆炸焊接技术的研究进展进行介绍,论述了炸药种类、质量比R、基覆板间距及爆炸焊接窗口等主要工艺参数对钛/铝复合板组织和性能的影响;分析了影响钛/铝复合板结合界面的主要因素——金属间化合物种类、扩散层和界面波形;对钛/铝复合板硬度、抗剪切强度、抗拉强度及拉伸断口的研究进行了汇总分析。最后,指出了钛/铝复合板爆炸焊接工艺研究的重点发展方向。