Sn晶须的转向生长机制

为深刻理解Sn晶须转向生长现象的本质并建立其生长机制,利用稀土相CeSn3与ErSn3易氧化的特性实现了Sn晶须的加速生长,采用扫描电镜观察了Sn晶须在快速生长过程中展现出的生长行为.实验结果表明,时效过程中在稀土相的表面生长出大量的Sn晶须,一些Sn晶须的生长方向发生连续改变,少数Sn晶须在转向生长的同时出现变截面生长现象.Sn晶须根部的受力不均是其产生转向生长的原因,而Sn原子的供给速率与Sn晶须生长速率的不协调是Sn晶须产生变截面生长的原因.     

表面张力与合金汽化对激光加热表面温度的影响

通过数值计算考察了激光诱导的合金元素汽化和表面张力驱动流对加热表面温度分布和最高温度的影响.结果表明,当|σ/T|很小或用纯导热模型计算时,汽化热损失对表面温度分布和表面最高温度的影响很大,此时汽化热损失是决定表面最高温度的主要因素;当|σ/T|>3.0×1.0-4N/m2时,汽化热损失的影响很小,此时表面张力驱动流是决定表面最高温度的主要因素.     

T型焊接接头的力学性能分析方法

根据T型焊接接头的结构形式及特点,结合T型截面的几何性质及加载应力状态,设计了一种T型接头力学性能试样,使角焊缝处的组合应力状态简化为单一应力状态.在此基础上,进行了拉伸及疲劳性能试验及数据分析,其结果表明,采用所设计的力学性能试样,可获得T型接头的最基本力学性能指标,理论计算结果与实测的载荷-应变曲线吻合,获得的力学性能数据对分析T型焊接接头的性能具有一定的指导意义.     

SnAgCu无铅钎料焊点结晶裂纹

针对印刷电路板(PCB)上无铅钎料SnAgCu微小焊点的结晶裂纹,利用设计的试件重现无铅钎料钎焊过程中产生的结晶裂纹,对无铅钎料结晶裂纹进行模拟,同时研究了微量元素的添加对SnAgCu合金焊点结晶裂纹形成的影响。结果表明,在尺寸很小的焊点上仍然存在明显的结晶裂纹。用焊点结晶裂纹的总长度定量地评价无铅钎料结晶裂纹的敏感倾向,添加Ni和Ce元素能够降低无铅钎料结晶裂纹的形成,而P元素的添加却加剧了结晶裂纹的形成,明显增加了焊点处的结晶裂纹。     

添加微量稀土对SnBi基无铅钎料显微组织和性能的影响

研究了添加微量稀土对Sn58Bi基无铅钎料熔化温度、润湿性能、钎焊接头强度、高温时效前后IMC厚度的变化和显微组织的影响,并与添加一定量Ag对Sn58Bi钎料的试验结果做了比较.试验所用钎料为Sn58Bi,Sn58Bi0.5Ag,Sn58Bi0.1RE和Sn58Bi0.5Ag0.1RE,添加稀土为Ce基混合稀土.试验结果表明,添加微量稀土不仅抑制了Sn58Bi钎料高温时效引起的IMC的生长,而且细化了显微组织;微量稀土添加对钎料熔化温度没有明显影响,但能显著改善Sn58Bi钎料的润湿性能和接头强度,而且改善的程度优于添加微量Ag对Sn58Bi钎料的作用.     

激光原位制备TiB/Ti-6Al-4V复合涂层中TiB管状结构的形成机制

利用透射电镜(TEM)、电子背散射衍射(EBSD)技术,系统观察、分析了激光原位制备TiB/Ti-6Al-4V复合涂层中TiB生长形态、分布以及晶体学取向,以探讨管状结构TiB的形成机制。结果表明:涂层中TiB的形态主要有棒状和针状2种,受控于生长时间和元素浓度2个因素。棒状TiB形核于过共晶成分区域,针状TiB形核于共晶成分和亚共晶成分区域。当TiB的直径和生长速度之积超过临界值时,(010)_(B27)和(001)_(Bf)晶面的生长将不再稳定。界面边缘区域更易获得硼原子,生长速度快于中心区域,而边缘区域对硼元素的消耗进一步抑制了中心区域的生长,从而产生了管状结构。随着TiB直径的增加,管状结构出现的概率增加。     

Sn-Bi-In低温无铅钎料的组织和性能研究

研究了Sn-Bi-In钎料的微观组织、热学特性、润湿性能以及力学性能随合金成分的变化特点。结果表明：Sn-Bi-In钎料的显微组织含有β-Sn相、Bi相以及InBi中间相,Bi含量的减少会导致Bi相和InBi相所占比例降低;钎料DSC曲线中存在三个不同大小的吸热峰,所有合金熔化开始温度在101.3-103.4℃之间,随着Sn含量的增加,钎料的熔程先减小后增大,铺展面积先增大后减小;钎料的显微硬度随着Bi含量的增加而增大,且In的添加使钎料的硬度明显高于Sn-Bi共晶合金;钎料的抗拉强度和断后伸长率随着Bi含量的增大而降低。     

功率对激光熔敷Ni基WC涂层组织与硬度的影响

利用6kW光纤激光器在Q235钢板表面激光熔覆Ni基WC复合涂层。使用光学显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪、显微硬度计,研究了不同激光功率下熔覆层组织形态、成分和显微硬度的变化规律。结果表明：WC部分发生溶解并与其他元素相互作用形成共晶物,析出后以块状、条状、粒状等形态存在;随着激光功率的增加,熔覆层的高度、熔深和稀释率逐渐增加,熔覆层平均硬度先增加后减小,当激光功率为2500W时能够获得最高硬度,可达基体硬度的5倍左右。     

激光熔覆工艺参数对Fe-Cr-B合金涂层组织和硬度的影响

利用6 kW光纤激光器在Cr12MoV模具钢表面激光熔覆Fe-Cr-B合金涂层。运用金相显微镜和显微硬度仪,研究了激光功率、扫描速度、送粉率对熔覆层成形、尺寸、稀释率及组织结构和微观硬度的影响。结果表明:熔覆层组织主要由平面晶、树枝晶和等轴晶构成。理想的工艺参数为激光功率(P)2000 W,扫描速度(V1)4 mm/s,送粉率(V2)15 g/min。该工艺参数下熔覆层晶粒细小,与基体呈现良好冶金结合,稀释率为9.8%,熔覆层显微硬度平均高达1000 HV。