铝-钢复合板结合界面研究

用显微硬度计、透射电镜、扫描电镜及能谱仪对铝-钢复合板结合界面进行了研究.结果表明,铝-钢复合板结合界面呈准正弦波形;结合界面两侧的铝元素和铁元素相互扩散,扩散的深度在微米数量级,爆炸后结合界面显微硬度增加,漩涡区的硬度增加为基体金属的3-6倍;结合界面由铝和铁的金属间化合物(FeAl、FeAl2、FeAl3、Fe24...     

爆炸-轧制钛/钢复合板界面结合性能研究

爆炸-轧制法是先通过爆炸复合制坯,再进行轧制生产复合板的一种方法。本文研究了爆炸-轧制法生产的钛/钢复合板的界面金相、结合界面的元素分布情况以及退火温度对界面结合强度的影响等问题,结果表明:爆炸轧制法生产的钛钢复合板的界面近似呈平直状,在界面钢侧有一脱碳层,引起界面附近碳元素的重新分布,对结合性能有重要影响;获得高强度结合的界面特征是:剥离界面钢层上的Ti元素含量在一定范围内,钛层大量粘铁;退火温度对界面的结合强度影响较大,而在相应保温下保温时间影响不明显。     

T6热处理对A356/6082铝合金复合板界面组织及力学性能的影响!

采用液-固轧制复合技术制备A356/6082层状复合板,并对其进行T6热处理。通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、剪切试验、显微硬度测试等表征手段对比分析了T6热处理前后复合板显微组织变化、界面元素扩散规律以及剪切强度和硬度等力学性能特征。结果表明:T6热处理后,层片状共晶硅形态发生球化,界面附近的共晶硅团聚现象消失且组织更为均匀;界面区Mg元素明显扩散,结合线消失;复合板剪切强度从91. 6 MPa提高到139. 2 MPa,界面区域和基体的显微硬度均得到明显改善,A356侧的平均硬度值达到1102. 5 MPa左右,6082侧的平均硬度值达到851. 6 MPa左右,且沿A356至6082垂直界面方向其显微硬度值逐渐下降。     

316L-Q345R不锈钢复合板性能评价

从微观组织和显微硬度两方面对真空热轧316L-Q345R不锈钢复合板试样性能进行评价。采用电子显微和能谱分析技术,对试样进行微观组织特征观察和成分含量测定,研究相结构及成分变化规律。通过硬度测试仪对复合板界面附近硬度进行测量,研究微观组织与硬度关系。结果表明:热轧后复合板Q345R侧显微组织以铁素体和珠光体为主,316L侧显微组织为单一奥氏体,一部分晶粒呈孪晶状态,Q345R低合金钢和316L不锈钢经过热轧可良好复合,复合界面平直;界面两侧元素存在扩散现象,不锈钢中Cr,Ni元素向低合金钢侧扩散,在界面形成富Cr,Ni薄层,低合金钢中C向不锈钢侧产生少量迁移;在复合界面处的硬度值较大,低合金钢侧远离界面位置复合板硬度与Q345R本身硬度值接近,而从界面到不锈钢侧硬度呈现先下降后上升至稳定的趋势。     

界面微合金化对钢/铝复合板性能影响的研究

研究了微合金化和温度对钢/铝复合板结合强度的影响.通过光学显微镜和X射线衍射仪观察、检测了结合界面的微观结构,并进行剥离强度的测试.结果表明钢铝复合界面扩散反应生成的化合物为Fe2Al5,温度对复合板的界面结合强度影响极大,界面微合金化能显著提高钢/铝复合板界面性能.     

热加工工艺对钛-钢复合板界面力学性能和显微组织的影响

研究了热加工工艺对钛-钢复合板界面力学性能和显微组织的影响.测试了在A,B,C,D 4种温度下热轧复合板界面的力学性能,用金相显微镜及扫描电镜观察了界面显微组织并分析了界面的成分.结果表明,在A,B 2种温度下轧制的钛-钢复合板界面机械性能良好,延伸率高,其剪切强度不但可保持坯料原有的水平,甚至还略有增加.在C,D 2种温度下轧制的钛-钢复合板界面机械性能相对较低,延伸率较高,但剪切强度要比爆炸复合坯料低,尤其是D加热温度,轧制后界面剪切强度急剧下降.热轧的终轧温度也是影响钛-钢复合板界面结合性能的重要因素.在低于相转变温度的合适温区热轧,且终轧温度合适,获得的钛-钢复合板结合界面无爆炸波纹,没有污染,生产的脆性化合物极细小,组织类同于钛材完全退火的等轴组织.     

轧制复合三层铝合金板变形规律及力学性能的研究

采用"热轧+中间退火+冷轧+轧后退火"法复合轧制AA1100/AA7075/AA1100三层铝合金板。利用金相、SEM-EDS观察微观组织变化及界面元素扩散,由显微硬度和拉伸试验测定复合板力学性能。结果表明,AA7075层组织呈拉伸纤维状沿轧向分布;热轧包覆率不变,中间退火后包覆率随冷轧应变的增加先减小后几乎不变;结合界面处存在Mg、Zn元素扩散。轧后退火使复合板强度降低、塑性增加,硬度沿厚度方向呈现梯度变化规律。     

铜钢异质复合材料连接特性的分析

用真空熔铸法制备45/T2、304/T2复合材料,用金相观察、扫描电镜及能谱分析、X射线衍射、力学性能测试等手段研究了钢铜复合界面的结合强度、显微组织、显微硬度、界相区的成分变化等。结果表明:钢铜基体中的Fe、Cr、Cu等合金元素在界面发生了相互扩散,形成了新的铁碳化合物(CFe15.1)和固溶体Cu0.81Ni0.19、Cr-Ni-Fe-C相。在界面上有齿状的过渡带,未出现明显的金属间化合物,其显微硬度最大值为183/119 HV,宽度约为60-70μm。钢铜复合材料的抗拉、抗剪强度分别278/263 MPa、217/201 MPa,拉伸断口均出现在T2铜侧,远离界面扩散区域;界面结合机制均为扩散冶金结合,强度高于纯铜的抗拉/抗剪强度;在(1150±50℃、4.0×10-2Pa)条件下,与Cr、Ni等合金元素相比,Fe在Cu液中的扩散能力最强,而Cu对改善304/45钢的基体稳定性和强度也有重要的作用。     

铜/钢爆炸焊接头界面组织及力学性能研究

为了揭示铜/钢爆炸焊接的结合机理,采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和纳米压痕仪等对T2纯铜/Q245钢爆炸焊接头结合界面组织和微力学性能进行了分析.结果表明:T2纯铜/Q245钢爆炸复合板结合界面呈现较规则的正弦波形,界面结合良好,界面处原子发生强烈扩散,形成了过饱和铜钢固溶体;界面不同区域固溶体微力学性能不同,纳米硬度在2.02~3.08 GPa,弹性模量在129.6~172.1 GPa;由界面弹性模量分布云图可知,固溶体层连续分布在界面上,由于界面原子扩散程度不同,部分区域的固溶体层厚度很薄,在光镜下很难识别,而在波峰处固溶体则比较明显.固溶体的弹性模量均比铜基体的大,其原子键合强度强于铜基体原子,在一定程度上增强了界面的结合强度,从而使界面的结合强度高于铜基体;爆炸焊接头的拉剪试验断裂位置均位于铜侧,也证实了界面结合强度高于铜基体的强度。     

高性能钛/铝复合板的关键制备技术

目的 研究TA2纯钛/6061铝合金复合界面的微观组织和力学性能,以及热处理对复合板组织和力学性能的影响.方法 在1×10-2 Pa高真空度下,对钛/铝复合坯进行搅拌摩擦焊封装,并在轧制温度为426℃和总压下率为80％下进行热轧复合;然后,对复合板进行T6热处理,即在540℃固溶及177℃时效5 h.随后,对热处理前后的复合界面进行扫描电镜和电子探针分析,明确元素扩散机制,并对复合板进行拉剪性能测试.结果 热轧后复合板的界面平直,无气孔、裂纹等缺陷,界面剪切强度为94.2 MPa.热处理后复合板铝基体力学性能提高,界面剪切强度达141.2 MPa.结论 采用真空轧制复合技术制备出了板形好、无缺陷的钛/铝复合板,经T6热处理后,钛/铝复合板的界面结合性能大幅改善,提高约50％.     

爆炸复合板与轧制复合板界面结构的研究

用透射电镜、扫描电镜和能谱仪等手段对爆炸和轧制复合板界面组织、相结构和成分变化进行了研究。结果发现爆炸复合是由周期性熔化和非熔化构成的波状复合面，它比轧制扩散复合形成的平面积多１／３左右。两种复合方式都有越过界面的元素扩散，爆炸态扩散范围在２５μｍ左右；轧制态Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｒ元素扩散范围在５０μｍ左右，碳元素越过纯Ｎｉ层向不锈钢侧的扩散范围为１００μｍ左右，在此区域发现沿晶界连续析出有Ｍ２３Ｃ６型碳化物。     

BFe30-1-1/10CrNi3 Mo V复合钢板热成形及热处理后焊接工艺研究

研究了BFe30 1 1 10CrNi3MoV复合钢板的焊接工艺和热成形工艺 ,结果表明 ,焊接后的复层铜与基层钢熔合良好 ,有效地阻止了钢侧中Fe离子对复层铜焊缝的污染。热循环引起的界面松弛对界面的剪切强度有一定的影响。     

铂／钛复合板轧制工艺及结合机理研究

针对海港码头电化学保护用铂／钛阳极材料的特点，讨论了铂／钛爆炸复合板轧制以及经轧制后的组织、成份分布和性能的变化，以便为这种复合材料的实际应用提供依据。     

Research on explosive welding of aluminum alloy to steel with dovetail grooves

In order to explore a new method for the explosive welding of aluminum alloy to steel, a 5083 aluminum alloy plate and a Q345 steel plate with dovetail grooves were respectively employed as the flyer and base plates. The parameters adopted in the explosive welding experiment were close to the lower limit of weldable window of 5083 aluminum alloy to Q345 steel. The bonding properties of 5083/Q345 clad plate were studied through mechanical performance tests and microstructure observations. The results showed that the aluminum alloy and steel plates were welded under the actions of metallurgical bonding and meshing of dovetail grooves. The tensile shear strength of 5083/Q345 clad plate met the requirements of the bonding strength of Al/Fe clad plate. The interfaces between aluminum alloy and the upper and lower surfaces of dovetail grooves were mainly welded through direct bonding, and discontinuous molten zone emerged in the local region; while the interface between aluminum alloy and the inclined surface of dovetail grooves was bonded by continuous molten layer. The brittle intermetallic compounds FeAl₂ and Al₅Fe₂ were generated at the bonding interfaces of 5083/Q345 clad plate. The fracture surface of the tensile specimen exhibited ductile and quasi-cleavage fractures.     

Influence of hot rolling and heat treatment on structure and properties of HSLA steel explosively clad with austenitic stainless steel

Abstract

The present work aims at studying structure–property correlations in an explosively clad HSLA steel with austenitic stainless steel of AISI 304L grade. The clad plate was subjected to hot rolling followed by a quenching and tempering treatment to achieve better mechanical properties in the base plate. Optical microscopy studies revealed that the interface between the two steels was wavy in the as clad plate and the waviness decreased substantially due to hot rolling. Subsequent heat treatment has not shown any significant effect either. The base plate had tempered martensite/bainite structure in as clad or heat treated conditions and ferrite-pearlite-bainite structure in hot rolled condition. The grains were finer and elongated near the interface. The stainless steel exhibited equiaxed grain structure in as clad, hot rolled or heat treated plates. Tensile properties and charpy impact energy of the base plate were lowered due to hot rolling and then increased substantially due to heat treatment. The microhardness was observed to be a maximum at the bond interface for all three conditions studied. The shear bond strength was the highest in the as clad condition and decreased for the rolled as well as heat treated conditions. Scanning electron microscopy fractography on shear bond specimens revealed the presence of predominantly equiaxed dimples with few regions of rubbed fracture. Quantitative electron probe microanalysis across the bond interface indicated linear change in concentrations of nickel, chromium and manganese between the levels appropriate to the clad layer and base metal.     

爆炸复合板的界面波及其影响

该文论述了爆炸复合板的复层与基层结合界面的状态，以及对爆炸－轧制不锈钢复合板在深拉伸成型过程中产生的影响，并提出了解决方法。     

爆炸焊接钛钢复合板结合强度超声检测评定

如何用超声的方法对钛钢复合板的结合强度进行分级评定,对钛钢复合板的使用有迫切现实需要。本文采用超声检测一次底波和钛钢界面回波的比值,与剪切强度进行比较研究,并分析了界面波纹和界面金相。实现用A型超声检测的方法对钛钢复合板进行分级评定。经过试验分析,20 lg(B1/S)的数值大于9时,爆炸钛钢复合板的剪切强度大于180 MPa。