TA2/3A21/AZ31B复合板界面表征及力学性能研究

通过爆炸焊接法制备TA2/3A21/AZ31B三层复合板,利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和万能试验机对复合材料的界面、金相组织和力学性能进行测试与分析。实验结果表明:通过一次爆炸焊接制备的TA2/3A21/AZ31B复合材料,其抗拉强度约为303 MPa,屈服强度约为233 MPa,断后伸长率约为9.7%;在钛/铝界面与铝/镁界面均形成爆炸焊接特有的波状结构,界面处分别形成了厚度约5 μm的Ti-Al扩散层和30 μm的Al-Mg扩散层,其剪切强度分别为132.6 MPa和116.3 MPa。与TA2/AZ31B复合材料相比较,该复合材料的力学性能有较大提升。     

AZ31变形镁合金挤压成形工艺的研究

选择AZ3l变形镁合金,设计了实心棒材、矩形和圆形截面薄壁空心型材试样,对坯料加热、模具预热、润滑剂、挤压比、挤压速度及挤压力等工艺问题与工艺参数,进行了系统的试验研究.总结了成形规律和确定工艺参数的方法,对生产应用将起到重要的参考作用.     

1Cr18Ni9Ti-20G爆炸焊接+轧制工艺研究

为了研究在不同爆炸焊接工艺条件下获得的复合板的轧制效果,本文对大波、小波、微波状3种界面的1Cr18Ni9Ti／20G复合板进行轧制实验研究．实验表明：只有用下限获得的微小波状界面的爆炸焊接复合板,才能实现成功轧制,而大波状复合板界面存在一定的缝隙、空洞等微观缺陷,在轧制时由于分层会使轧制失效．爆炸焊接 轧制工艺获得的复合板结合界面的组织、强度和性能的测试结果表明：轧制复合板结合界面的剪切和分离强度虽比爆炸态略低,但延伸率、冲击韧性都大大增强,轧制复合板的耐蚀性能也未降低．     

镁合金层状复合材料的爆炸焊接研究

为获得兼具镁合金与其他金属优点的层状复合材料,按照Stivers,Wittman模型,计算动态参数,选取下限工艺,进行AZ31B镁合金与1060铝合金、5083铝合金、T2铜合金、TA2钛合金、S31603不锈钢、Q345R钢的爆炸焊接实验。结果表明:AZ31B镁合金作为基板与1060铝合金复合率超过90%,与其他材料复合率低于50%(不含Q345R钢);与5083铝合金复合的界面结合强度最低。AZ31B镁合金作为复板与1060铝合金、T2铜合金、TA2钛合金、S31603不锈钢、Q345R钢复合率均超过90%,与5083铝合金的复合率只有15%,且复层均脆性断裂严重。这是由于AZ31B镁合金与5083铝合金都含有Mg、Zn等低熔点元素,在爆炸焊接界面易气化、熔化易生成金属间化合物,导致复合率与结合强度偏低。AZ31B镁合金具有密排六方结构,塑性变形能力差的特性。随着应变速率增加,强度增加,塑性降低,导致严重脆性断裂。     

7A52铝合金焊缝应力腐蚀性能研究

本文用20mm厚的7A52铝合金板材,采用钨极氩孤焊接工艺焊接,用慢应变速率实验方法,应变速率为1．58×10^-6s^-1,在3．5％氯化钠溶液和惰性气体中,研究了7A52铝合金焊接接头的应力腐蚀性能。试验结果表明：7A52铝舍金焊缝对应力腐蚀较为敏感,在3．5％氯化钠溶液中应力腐蚀断裂均发生在焊缝熔合线附近区,而在惰性气体中试样断裂发生在焊缝中间部位。     

HARDOX 500/Q235B耐磨复合材料爆炸焊接试验研究

采用以Q235B为复层、以线状结合界面为微观判据设计爆炸焊接工艺,实现了HARDOX 500/Q235B耐磨复合材料的良好结合,结合性能和应用性能测试结果满足设计要求;金相观测结果表明,绝热剪切带是HARDOX 500复合材料产生宏观脆裂的内在原因。     

AZ31镁合金热加工工艺对动态力学响应的影响EI北大核心

采用不同轧制退火工艺处理AZ31变形镁合金,采用分离式Hopkinson压杆测试了不同微观组织镁合金的动态力学性能,研究了组织结构与材料动态力学响应之间的关系,探讨了应变率效应。研究发现,分别经过5%,30%第三道次轧制以及250,350℃退火处理的镁合金晶粒尺寸差异较大。在应变率范围为1.2×103~2.4×103/s范围内,具有不同晶粒尺度的AZ31镁合金表现出各异的应变率强化效应。根据动态应力-应变曲线拟合了与动态屈服强度和动态抗压强度相对应的应变率硬化指数(m)和应变率效应因子(Rs)。发现晶粒尺寸不同的镁合金具有各异的应变率强化效应。m和Rs具有较强的相关性,30%轧制量的镁合金m和Rs均大于5%轧制量,250℃退火态的Rs最大,轧制未退火态次之,350℃退火态最小。     

爆炸焊接3Cr13Mo/42CrMo复合棒工艺研究

通过优化爆炸焊接工艺和采用顶柱以及复管加长的方式得到了无缩径和未结合区的爆炸焊接3Cr13Mo/42CrMo复合棒,试验表明,淬火热处理可将复合棒复层硬度提高35%,达到HRC54,同时还能进一步增加复合棒的界面结合强度。     

7A52铝合金交流钨极氩弧焊焊接电流对焊接接头组织性能的影响

采用交流钨极氩弧焊对7A52铝合金板进行焊接,通过对不同焊接电流得到的焊接接头显微组织和显微硬度的分析,得出焊接电流对焊接接头组织性能的影响.试验结果表明,当焊接电流为140～160 A时,得到的焊缝组织较均匀,晶粒排列较紧密,焊接接头性能较好.     

7A52铝合金微动磨损行为研究

利用微动磨损试验机研究7A52铝合金的微动磨损行为,分析不同载荷、振幅、循环次数等参数对摩擦因数和磨损体积的影响,观察分析不同振幅下的磨痕形貌,检测磨痕微区及磨粒的成分组成,探讨其磨损机制.结果表明:7A52铝合金的摩擦因数在不同振幅下的变化趋势不同,微动振幅较大时,实验初期摩擦因数迅速升高,而振幅较小时摩擦因数没有这种现象;磨损体积随着循环次数、振幅、载荷的增加而增加;振幅较小时微动磨损机制主要为磨粒磨损,振幅较大时磨损机制则以黏着磨损和磨粒磨损为主,随着振幅的进一步增加逐渐出现接触疲劳磨损.     

Research on Thermal Deep-drawing Technology of Magnesium Alloy (AZ31B) Sheets

Forming technology of Mg alloy (AZ31B) sheets can be investigated by thermal deep drawing experiments. In the experiments, the blank holder and die contacting with the blank were heated to the same temperature as the blank by using the heating facility. The circular blank heated in an oven is formed at a temperature range of 100~400℃ to obtain the optimum forming temperature range and the effects of major technical parameters on the workpiece quality.It is found that the blank is brittle at temperatures lower than 200℃.Temperatures higher than 400℃ are not suitable for forming of the sheets because of severe oxidation and wrinkling.AZ31B shows an excellent formability at temperatures from 300 to 350℃ and can be formed into a workpiece with good quality. When the blank holder force is 9 kN, extruded sheets with a thickness of 1 mm can be formed into cups without wrinkling. Workpieces show strong anisotropic deformation behavior on the flanges.     

焊接速度对 7A52 铝合金 FSW 组织及力学性能的影响

目的在保证搅拌速度一定时,针对8 mm厚的7A52铝合金,在不同焊接速度下采用搅拌摩擦焊(FSW)进行焊接试验,研究其焊接接头的显微组织及力学性能。方法利用搅拌摩擦焊机进行对接焊接,焊后制取金相试样观察焊接接头宏观形貌和显微组织,并测定其力学性能。结果7A52铝合金FSW焊接接头焊核区的面积随着焊接速度的增大而增大,当焊接速度为250mm/min时,焊接接头的焊核区面积最大,焊核区的显微组织都为细小的等轴晶,焊接接头横截面的焊核区呈明显"洋葱环"的形貌,而热力影响区的结构特征则呈现出了较高的塑性变形流线层。焊接接头显微硬度分布都呈现出"W"形变化,在焊接速度为150 mm/min时,焊接接头的平均抗拉强度能达到452 MPa,达到了母材抗拉强度的89%。结论通过对不同焊接速度下7A52铝合金FSW焊接接头的组织和性能进行研究,得到了不同焊接速度下焊接接头组织和力学性能。