亚微米级Al2O3p/6061Al铝基复合材料扩散焊接工艺

以亚微米级Al2O3p/6061 Al铝基复合材料为对象,研究了直接扩散焊与采用中间层扩散焊两种工艺焊接铝基复合材料的特点、机理,分析了中间层对接头强度的影响规律.结果表明,在铝基复合材料液、固温度区间,存在"临界温度区域",在此温度区域进行直接扩散焊接时,通过液相基体金属的浸润,使得在扩散接合面中增强相-增强相接触转化为增强相-基体-增强相的有机结合,获得高质量焊接接头;进一步研究发现,在扩散接合面上采用合适的基体中间层同样可以将增强相-增强相接触转化为增强相-基体-增强相的有机结合,同时增大"临界温度区域"范围,接头性能更加稳定,接头变形量进一步减小(＜2%).     

SiCp/Al复合材料电子束焊接接头组织及性能

对SiCp/Al复合材料自身进行电子束焊接,研究了其接头成形、焊缝组织、热影响区组织及接头力学性能.结果表明,SiCp/Al复合材料自身直接电子束焊接时,接头的主要缺陷是焊缝成形差、易形成两侧堆积颗粒物的凹槽;焊缝组织中存在界面反应产生的灰白色初生硅、深灰色针状相Al4C3以及Al-Si共晶中的浅灰色针状共晶硅,形成脆性区,拉伸断裂位置便在此处,断裂为脆性断裂.熔合区附近硬度较高,与焊缝区组织及硬度差异较大.接头的最高强度为73 MPa,仅占母材平均抗拉强度的41％.     

铝基复合材料SiCW/6061Al的激光焊接

采用脉冲激光焊接工艺研究铝基复合材料SiCW/6061Al的焊接性,着重探讨激光输出功率（P）、脉冲频率（f）对接头性能的影响,借助X射线衍射、扫描电镜、透射电镜等手段分析接头组织。研究发现,焊缝中存在的界面反应物、气孔缺陷,是导致该种材料焊接性显著降低的主要因素。进一步研究表明,在激光焊接条件下铝基复合材料界面反应是不可避免的,反应物沿热流方向生成,具有一定的方向性,激光输出功率是影响SiC-Al界面反应的主要因素,同时提高脉冲频率将对界面反应有一定的抑制作用;焊缝中气孔随激光脉冲频率的增大而减少直至消失。在此基础上,通过制定合理的焊接工艺,获得了成形良好的铝基复合材料激光焊焊缝。     

SiCw/6061Al复合材料的焊接新工艺

针对SiCw增强的铝基复合材料的焊接性,提出一种新的焊接工艺,得到了较高强度的焊接接头,为此种材料的有效连接提供一种新的方法。     

Al2O3P/6061Al复合材料瞬间液相扩散连接

用纯金属作中间层TLP连接颗粒增强铝基复合材料,接头存在增强相偏聚区,是接头力学性能的薄弱区域.控制增强相偏聚区是改善接头力学性能的一种有效途径.文中尝试用Cu,Al金属复合中间层TLP连接Al2O3P/6061Al复合材料,探讨了其接头的显微结构和力学性能特点.结果表明,用Cu,Al金属复合中间层能够控制接头增强相偏聚,改善接头抗剪强度.在连接温度600℃,保温时间60min的工艺条件下,10 μm Al/10 μm Cu/10 μm Al复合中间层接头增强相偏聚明显下降,接头抗剪强度110 MPa;1.5 μm Cu/10 μm Al/1.5 μm Cu复合中间层接头无明显的增强相偏聚,接头抗剪强度123 MPa.     

SiCp/6061Al复合材料等离子弧焊工艺参数对焊缝组织及性能的影响

采用等离子弧焊接工艺研究铝基复合材料SiCp/6061Al的焊接性,借助X射线衍射、扫描电镜等手段分析接头组织,着重探讨了在填加和不填加合金化填充材料Ti的情况下,焊接电流、焊接速度对焊缝显微组织及焊接接头力学性能的影响机理,研究表明,在未填加材料Ti时,焊接工艺参数的改变并不能抑制有害相Al4C3的生成,只能改变其尺寸和数量;在填加填充材料Ti时,焊缝熔池中增强相的种类及分布是影响焊接接头性能的主要因素;适当调整焊接工艺参数有利于焊缝中心形成完全以新生颗粒TiC,TiN和AlN为增强相的完全原位反应区;同时减小新旧增强相共存区域的宽度,并消除增强相SiC颗粒的偏聚现象,从而提高了焊接接头的力学性能.     

烧结工艺及热挤压对纳米Al2O3p/7075铝基构型复合材料组织与性能的影响

采用粉末冶金与热挤压工艺制备了 10 wt%纳米Al₂O_3p/7075铝基构型复合材料。研究了真空与非真空下不同烧结温度、不同挤压比对复合材料微观组织、致密度、弹性模量、硬度和压缩强度的影响。结果表明：随烧结温度升高,挤压比4:1与8:1构型复合材料的硬度皆为先增加后降低,整体相对基体材料硬度均明显提高;复合材料经过挤压过后材料的致密度均在98 %以上;挤压比4:1,烧结温度为620℃、630 ℃、640℃时,相对于基体复合材料抗压强度分别提高了15.3%,17.2%,14.0%,随温度先增大后降低;挤压比8:1时,相对基体复合材料抗压强度分别提高了33.2%,34.1%,31.1%,强度随温度先增大后降低。而构型复合材料综上实验中弹性模量变化不大。     

铝基复合材料SiCW/6061Al的激光焊接

采用脉冲激光焊接工艺研究铝基复合材料SiCw/6061Al的焊接性,着重探讨激光输出功率（P）、脉冲频率（f) 对接头性能的影响,借助X射线衍射、扫描电镜、透射电镜等手段分析接头组织。研究发现,焊缝中存在的界面反应物、气孔缺陷,是导致该种材料焊接性显著降低的主要因素。进一步研究表明,在激光焊接条件下铝基复合材料界面反应是不可避免的,反应物沿热流方向生成,具有一定的方向性,激光输出功率是影响SiC-Al界面反应的主要因素,同时提高脉冲频率将对界面反应有一定的抑制作用;焊缝中气孔随激光脉冲频率的增大而减少直至消失。在此基础上,通过制定合理的焊接工艺,获得了成形良好的铝基复合材料激光焊焊缝。     

颗粒增强SiCp/6061Al复合材料焊接接头组织与拉伸断裂行为

以颗粒增强SiCp/6061Al复合材料为试验材料,采用混合气体交流TIG(钨极氩弧焊)方法,填加4047铝硅焊丝,成功地实现了对焊焊接.利用光学显微镜分析复合材料在焊接热循环作用下,接头的热影响区组织变化;利用拉伸试验,研究了复合材料接头的力学性能;利用扫描电镜观察断口形貌,微观组织及成分.结果表明,复合材料焊接工艺要求比较苛刻,接头性能低于基材性能,焊缝处是复合材料焊接接头的最薄弱环节,增强相SiC颗粒的分布不均是导致接头强度降低的主要原因,断口形貌呈脆性解理断裂.     

Al2O3纤维增强铝基复合材料储能焊接头微观组织分析

应用自制微型储能电阻焊机对Al2O3纤维增强铝基复合材料进行了点焊连接，分析了接头的组织形貌。在储能焊接头中形成了规则的扁平熔核，复合材料基体与熔核金属过渡良好。极短的焊接时间和大的冷却速率使共晶Si显著细化。细小的共晶Si颗粒均匀分布于铝基体中，形成与MMCs不同的基体组织。少量Al2O3纤维发生了一定程度的破碎，大部分纤维仍保持其原有的形貌特征，随机分布于熔核金属基体中。适当增大电极压力，焊前对复合材料做除氢处理并保持干燥是减小和消除气孔、提高和改善MMCs储能焊接头质量的有效途径。     

Al2O3F/ADC12复合材料储能焊接头组织形成规律

采用储能焊方法对Al2O3纤维增强铝基复合材料进行了点焊连接.在焊接接头中,基体与熔核金属过渡良好,少量Al2O3纤维在电极力作用下发生破碎,并聚集于熔核周围.由于焊接时间极短,接头冷却速率高达106 K/s,熔核组织具有明显的快速凝固组织特征.一方面,合金相中偏析程度减小,Si原子在α-Al中的固溶度也得到扩展;另一方面,共晶转变被抑制,熔核组织显著细化.在热循环作用下,由于增强相Al2O3纤维与α-Al基体的热膨胀系数不同,Al2O3F/ADC12界面成为潜在裂纹源.     

异种奥氏体钢焊接接头显微组织结构分析

研究了高锰奥氏体钢焊接接头性能和显微组织结构,在熔合线上不同合金元素成线性过渡,其显微组织与母材和焊缝组织相同,均为奥氏体加铁素体,显微硬度分析也证实了这点。说明用Ｎｉ－Ｃｒ奥氏体钢焊接材料焊接高锰奥氏体钢,可获得性能优良的焊接接头。     

16Mn钢埋弧焊接头组织及其性能研究

采用交流和直流反接焊接工艺，在相同焊接速度下对16Mn钢进行自动埋弧焊接试验。研究了交流和直流反接两种型式下焊丝金属熔敷率、焊接接头金属组织以及接头的力学性能。结果表明：交流和直流反接两种型式下焊接获得的焊接接头均具有良好的力学性能；与直流反接焊接比较，交流焊接时焊丝金属熔敷率较高；交流焊接焊缝区金属中形成了魏氏组织，致使焊缝金属冲击韧度值降低：交流和直流反接两种型式下焊接获得的焊缝和热影响区金属冲击韧度值均高于母材的冲击韧度值。     

Microstructure and tribological behavior of suspension plasma sprayed Al2O3 and Al2O3-YSZ composite coatings

Several alumina and alumina-zirconia composite coatings were manufactured by suspension plasma spraying (SPS), implementing different operating conditions in order to achieve dense and cohesive structures. Temperatures and velocities of the in flight particles were measured with a commercial diagnostic system (Accuraspray®) at the spray distance as a function of the plasma operating parameters. Temperatures around 2000 °C and velocities as high as 450 m/s were detected. Hence, coatings with high amount of α-alumina phase were produced. The microstructure evolution according to the spray parameters was studied as well as the final tribological properties showing efficient wear resistance.     

Al2O3/TiB2/Al复合材料的微观结构和高温力学性能

以细雾化铝粉和TiB₂颗粒为原料,通过粉末冶金和热轧制制备微米TiB₂和纳米Al₂O₃颗粒增强铝基复合材料。室温时,由于TiB₂和Al₂O₃的综合强化作用,Al₂O₃/TiB₂/Al复合材料的屈服强度和抗拉强度分别为258.7 MPa和279.3 MPa,测试温度升至350℃时,TiB₂颗粒的增强效果显著减弱,原位纳米Al₂O₃颗粒与位错的交互作用使得复合材料的屈服强度和抗拉强度达到98.2MPa和122.5 MPa。经350℃退火1000 h后,由于纳米Al₂O₃对晶界的钉扎作用抑制晶粒长大,强度和硬度未发生显著的降低。     

亚微米级Al2O3p/6061Al复合材料的扩散焊接

研究了亚微米级Ａｌ２Ｏ３ｐ／６０６１Ａｌ 复合材料扩散焊接头强度随焊接参数的变化规律, 采用扫描电镜、透射电镜等手段分析了接头区域微观组织, 探讨了焊接参数、接头微观组织与接头宏观性能之间的联系。指出焊接温度是复合材料扩散焊接最重要的工艺参数, 焊接温度介于基体合金固相线与液相线之间, 接头强度最高值可达到１７０ ＭＰａ; 接合界面的氧化膜阻碍基体原子的扩散, 是复合材料接头强度下降的原因之一。在此基础上成功地实现了亚微米级Ａｌ２Ｏ３ｐ／６０６１Ａｌ 复合材料的扩散连接