电流密度对铝合金表面电镀Ni-SiC的影响

为了提高铝合金的耐腐蚀性能和耐磨性能,对ZL108铝合金表面电镀Ni-SiC复合层进行了试验研究,重点研究了电流密度对电镀沉积速度、镀层显微形貌、镀层中SiC含量和镀层耐腐蚀性能的影响。研究结果表明,当电流密度为3.0 A/dm2时,电镀沉积速度最大,镀层显微组织均匀、致密,镀层中的SiC含量最多,镀层的耐腐蚀性能好。因而3.0 A/dm2是最佳电流密度。     

SiC含量对铝合金表面电镀Ni-SiC的影响

试验研究了SiC浓度对铝合金表面电镀Ni-SiC的影响,着重探讨不同SiC浓度对镀速和镀层形貌、成分及耐腐蚀性的影响,并得出SiC的最佳浓度。研究结果表明,当SiC的浓度为80g/L时镀速最大,而且镀层均匀、紧凑、细密、耐腐蚀性良好。     

表面活性剂对Ni-SiC复合电镀的影响

以瓦特型镀镍液为母液,在一定的工艺条件下复合电沉积Ni-SiC镀层,选用三种典型表面活性剂,即非离子型表面活性剂OP-10,阳离子型十六烷基三甲基溴化铵(CTAB),以及阴离子型十二烷基苯磺酸钠(LAS),通过对比实验,研究了它们对Ni-SiC复合电镀的影响,结果表明,LAS能显著改善镀层的表面质量,但对粒子复合量的贡献不大;OP-10能显著提高镀层的粒子复合量和硬度;CTAB能有效提高SiC颗粒的悬浮性能,促进SiC粒子与金属镍的共沉积.     

旋转速度对6063铝合金搅拌摩擦焊接头力学性能的影响

搅拌摩擦焊是一项固相焊接技术．在航空航天、高速列车、汽车以及船舶等行业均得到不同程度的应用。在此以工艺试验为基础。研究了旋转速度及其与焊接速度的匹配对6063铝合金搅拌摩擦焊接头形貌以及力学性能的影响。研究表明，在高旋转速度、高焊接速度匹配每件下能够获得优质6063铝合金搅拌摩擦焊接头。     

铝合金表面焦磷酸盐电镀铜

在铝合金表面电镀铜,可以得到特殊性能的铜包铝导体,兼有铜的优良导电性和铝的密度小的优点,铜包铝导体在很多领域都有应用.采用焦磷酸盐体系在铝合金表面电镀铜,对该工艺进行总结并优化工艺参数,得到了结合牢固的铜镀层,并对不同电镀条件下的镀层微观组织进行观察和分析.     

搅拌摩擦加工速度对再生铝合金组织和性能的影响

对4. 2 mm厚Al-7. 0Si-0. 85Fe-0. 30Mg再生铝合金进行搅拌摩擦加工改性,采用金相显微镜、扫描电子显微镜、万能拉伸试验机、显微硬度仪及图形分析仪等研究了加工速度对再生铝合金组织和性能的影响。研究结果表明:搅拌摩擦加工区由细小、均匀分布的球状、粒状和短棒状第二相粒子组成的中心区,边界清晰但细化效果相对较差的前进侧热机械影响区和边界不明显但保持了铸态形貌特征的返回侧热机械影响区组成。搅拌摩擦加工后,中心区的富铁相和共晶硅平均长度较基材分别减小90%和75%,而圆整度则分别提高了7倍和1. 5倍。随着加工速度的提高,富铁相细化效果和圆整度均缓慢提高,而对共晶硅的长度细化效果不敏感,但圆整度显著降低。再生铝合金的抗拉强度和伸长率最大可提高22. 1%和720%,随着加工速度的提高,其抗拉强度、屈服强度和显微硬度均呈现先增加后降低的趋势,而伸长率则逐渐降低,最大降幅达61. 8%。     

焊接速度对5083铝合金搅拌摩擦焊接头组织与性能的影响

采用搅拌摩擦焊对3 mm厚的5083-O态铝合金板材进行焊接,在搅拌头转速为800 r/min、焊接速度为60~300 mm/min的条件下,考察了接头的外观形貌、微观组织和力学性能。当焊接速度为60~150 mm/min时,均能获得外表平整、内部无缺陷的焊接接头。当焊接速度为200~300 mm/min时,接头出现了孔洞缺陷。从焊缝中心到两边分别为搅拌区、热力影响区、热影响区和母材区,搅拌区由于动态再结晶产生了细小的等轴晶,硬度比母材高。焊接速度为60mm/min时获得的接头抗拉强度为316MPa,断后伸长率为21.2%,通过断口分析,接头断口存在大量细小的韧窝和解理平面,为韧性和脆性混合型断裂。     

电磁搅拌对铝合金精炼过程的影响

在沟槽式感应炉(ИКП)中熔炼铝合金是根据铝的化学活性,使固态非金属夹杂物从熔池进入圆柱形流槽里,最后成为氧化铝渣.电磁搅拌改善了从熔池除去不导电的金属夹杂的条件.在沟槽炉中,借助于电磁力使金属产生旋转运动,这种精炼可以控制铝合金的纯度.本文用联合方法研究铝合金精炼工艺过     

旋转速度对铝合金搅拌摩擦焊接头弯曲性能的影响

对2219-T6铝合金进行搅拌摩擦焊接(FSW),并采用三点弯曲试验方法评价接头的弯曲性能和用扫描电镜观察接头的弯曲断口形貌。结果表明:正弯时拉应力作用于FSW焊缝上表面,压应力作用于下表面,表现出较好的塑性变形;背弯时受力相反,下表面中心线出现裂纹并沿焊核区与热机影响区之间的过渡区扩展。无缺陷FSW接头的最大弯曲力Fbb和抗弯强度σbb最大值分别为3.6 k N、503 MPa,以韧性断裂方式为主;而有缺陷FSW接头的Fbb和σbb分别仅为2.5 k N、395 MPa,以准解理断裂方式为主。     

电磁搅拌铝合金熔体速度场计算及分析

为优化电磁搅拌工艺,用ANSYS软件对圆柱形铝合金熔体速度场进行了数值模拟.结果表明:在小于0.86倍熔体半径的范围内,熔体切向运动为强迫涡.涡核旋转角速度约为电磁场同步转速的1/26.涡核与坩埚壁间的熔体径向流层间具有较大的剪切速率,这对增强颗粒的润湿复合以及半固态组织的获得有利;而在涡核内,剪切速率接近于0,因此没有这种作用.采用环状熔体是解决该问题的办法之一.熔体纵切面内剪切速率的计算结果表明,剪切速率随半径增大而增大,而在高度方向上,则呈现中间大、上下两端小的特点.运动轨迹的计算说明,总体上,熔体质点呈螺旋式上升,但底部熔体流速低,且其运动范围基本上限于底部,易导致增强颗粒沉淀于底部,不利于其均匀分布.     

7075铝合金搅拌摩擦焊研究

使用搅拌摩擦焊对8mm厚的7075-T7351铝合金进行了单道平板对接。结果表明,在工艺参数为搅拌头旋转速度为1180r/min、焊接速度为37.5mm/min时,可获得较好的接头,抗拉强度达到390MPa,是母材强度的78%;7075-T7351铝合金搅拌摩擦焊接头微观组织为典型的搅拌摩擦焊接头组织,焊核区为细小的等轴晶,晶粒大小为6~7μm,母材组织中的强化相在此区域消失;接头显微硬度值分布趋势沿焊缝中心两侧基本对称,热机影响区-热影响区过渡区及焊核区硬度低于母材,是焊件的薄弱环节。     

铝合金表面多弧离子镀TiN涂层的耐磨性能

采用多弧离子镀在ZL109铝合金表面进行了TiN涂层处理,并对涂层的载荷耐磨性进行了分析和讨论.结果表明,ZL109铝合金表面多弧离子镀TiN涂层后,其耐磨性得到明显提高.在1 N的载荷下,连续磨损90 min时,未镀膜试样的磨痕宽度几乎是TiN试样的2倍,镀有TiN膜试样的平均摩擦因数几乎是未镀样的50%.在2 N的载荷下,由磨痕的形貌和宽度随时间的变化可见,镀有TiN涂层的试样在磨损前期,主要以粘着磨损为主,在磨损后期以磨粒磨损为主.     

高速微铣削构建疏水性铝合金表面

以蝉翅表面疏水结构为仿生对象,利用高速精密微铣削机床在铝合金表面构建柱状微阵列结构,对构建的柱状微阵列结构的微观结构、疏水性能和表面粗糙度进行观测,并对其疏水机理进行分析。结果表明:在本征接触角约为51°的光滑铝合金表面上加工微米级柱状微阵列结构可有效提高材料表面的疏水性能,未经化学修饰的表面接触角最高可达115°,实现了基于高速精密微铣削技术在金属材料表面上构建微观结构阵列,使材料表面润湿性由亲水向疏水的转变。     

搅拌温度对半固态过共晶铝硅合金中初生硅形貌的影响

采用等温搅拌法制备过共晶铝硅合金半固态浆料,研究了搅拌温度对初生硅形貌的影响。结果表明,搅拌可明显改善初生硅的形貌,使其细化、球化。搅拌温度过高,熔体内部过冷度较小,先析出的初生硅晶核较少,初生硅长大时相互间抑制作用较小,易择优长成较粗大的初生硅,这些较粗大的初生硅不易碎化、磨圆而得以保留。降低搅拌温度,熔体内过冷度增大,利于提高熔体内部的形核率,初生硅长大时相互间抑制作用较大,长成的初生硅较细小,易被碎化、磨圆细化、球化。但搅拌温度过低,尽管制备的初生硅更细小,却由于初生硅间易出现团聚,球化程度会变差。     

机械搅拌法制备半固态铝合金的研究

通过自行研制开发的新型半固态连续机械搅拌设备,制备了半固态铝合金浆料,研究了不同温度、搅拌速率、搅拌时间、冷却速率下半固态组织的变化规律.结果表明,制备浆料的温度越低,搅拌速率越大,搅拌时间越长,冷却速率越快,固相颗粒越细小、均匀、圆整.制备半固态Y112铝合金非枝晶组织的理想工艺参数:搅拌温度为570～575℃、搅拌时间为5 min、搅拌速度为600 r/min.     

电磁搅拌作用下铝合金凝固组织的数值模拟

建立了有限元(Finite Element)和元胞自动机法(Cellular Automaton)相结合的宏微观耦合的CA-FE模型,实现了电磁搅拌作用下Al-5％Cu合金凝固组织的数值模拟.该模型利用ANSYS软件计算电磁力,利用有限差分法计算宏观流场和温度场.在微观计算中,采用基于高斯分布的连续形核模型,并采用KGT生长模型计算枝晶尖端生长速率.模拟和实验结果表明,施加电磁搅拌后,铝合金的温度场均匀,冷却速率加快,利于组织细化.     

ZL109铝合金表面离子镀TiN薄膜及耐磨性

采用多弧等离子体辅助物理气相沉积法,在ZL109铝合金表面沉积了TiN薄膜并对其形貌结构及耐磨性进行了研究。结果表明,在温度较低时TiN薄膜在ZL109铝合金表面生长方式为平面生长模式,随着沉积温度的升高及时间的延长,生长方式向岛状生长模式转化;在沉积温度为280℃,时间为1h时,得到的TiN薄膜厚度在2μm以上;ZL109铝合金表面沉积TiN薄膜后耐磨性提高约4倍。     

机械搅拌对高硅铝合金初生Si形态的影响

研究机械搅拌工艺对高硅铝合金初生Si尺寸和形貌的影响。试验表明：经过机械搅拌后，初生Si得到明显细化，分布较均匀；搅拌速度越大、搅拌时间越长，初生Si细化越明显，呈圆团和短片状；经搅拌后，含Si量低的高硅铝合金的初生Si细化程度越大，随着Si含量的增加，大量的初生Si析出使得搅拌困难，初生Si细化程度降低。     

电磁搅拌制备铝合金半固态浆料的实验研究

采用不同的搅拌功率对铝合金熔体进行电磁搅拌，观察与分析几种搅拌工艺下得到的材料显微组织。结果表明：在电磁力的作用下，熔体内部产生强烈的对流运动，晶粒间不断发生碰撞和摩擦，枝晶被打断。使晶粒变得圆整。在一定范围内，随着单位搅拌功率的升高，搅拌电磁力增大，所得组织更加细密，颗粒更加圆整，满足了半固态浆料的制备要求。