丁字形焊接接头疲劳强度的预测

以焊接结构常用的丁字形接头为例，采用有限元数值模拟研究方法，分析了SS400超细晶粒钢焊接接头未焊透对疲劳寿命和疲劳强度的影响。结果表明，未焊透的存在和未焊透尺寸增大，会加速疲劳裂纹的扩展，降低接头的疲劳强度。研究模型可定量预测焊接接头的疲劳级别。     

无铅钎料Sn-0.7Cu机械合金化研究

利用扫描电子显微镜和差热分析仪,研究了Sn-0.7Cu粉末的机械合金化过程;同时将机械合金化获得的粉末制成焊膏,进行铺展实验,并对金相组织进行了分析.研究结果表明,机械合金化是一种制备钎料粉体的方法;粉末的最终颗粒尺寸可通过合适的工艺参数来控制;用机械合金化获得的钎料粉体制成的焊膏,其铺展面积及润湿角方面与传统的熔炼法获得的钎料差别不大,铺展试样的金相组织由富Sn相、Cu6Sn5和少量Cu3Sn相组成.     

热循环条件下SnAgCu钎料损伤行为的研究(英文)

电子封装焊点的热循环失效是焊点材料损伤逐步发展的结果,本工作旨在对SnAgCu钎料的热循环损伤失效行为进行研究。以连续损伤力学理论为基础,提出了一种适用于热循环条件下SnAgCu钎料蠕变-疲劳交互作用的损伤模型。据此,设计了热力循环实验和热循环实验用以标定损伤模型相关参量。自行设计了双金属剪切加载装置并结合温度循环实验,对SnAgCu钎料的热力耦合损伤行为进行了深入研究。以电阻变化率作为损伤变量,并在热循环的不同周次测量试样的损伤值从而验证损伤模型。结果表明:所提出的幂函数形式的损伤模型能较好的描述SnAgCu钎料的热循环损伤演变。最后,对热循环条件下SnAgCu钎料试样的微观组织演变进行了SEM分析,从而揭示其损伤演变机理。     

稀土元素对低温铝基钎料性能影响的研究

本文研究了稀土元素Ｙ、Ｃｅ对Ａｌ－Ｚｎ－Ｃｕ－Ｓｉ系列低温铝基钎料的熔化温度、钎焊工艺性、电极电位及其接头的机械性能及抗腐蚀性能的影响。结果表明：少量Ｙ、Ｃｅ的加入，对钎料的熔化温度影响不大，能提高钎料的钎焊工艺性；稀土Ｙ、Ｃｅ能细化晶粒，改变组织的分布状态，不改变钎料的电极电位，但却提高了钎焊接头的机械性能和抗腐蚀性。     

SnAgCuCe/Er无铅钎料表面锡晶须的形态及特性

在Sn-3.8Ag-0.7Cu无铅钎料中添加1%(质量分数)的稀土铈或铒会在其内部形成尺寸较大的稀土相CeSn3和ErSn3.暴露于空气中的CeSn<,3和ErSn3将发生氧化,同时在其表面会出现锡晶须的快速生长现象.文中研究了稀土相CeSn3与ErSn3表面锡晶须的生长行为.结果表明,在CeSn3与ErSn3表面形成了大量的传统圆柱状锡晶须,同时,在其表面还出现了一些特殊形态的锡晶须,如带纹状的锡晶须、扭曲状的锡晶须、变截面的锡晶须、锡晶须的分枝、合并及搭接现象等.     

薄镀锌钢板点焊超声成像分析

采用水浸超声聚焦直入射法对镀锌薄板点焊焊核进行超声C扫描成像检测,分析C扫描图像中各特征部分的超声A扫描信号。超声波C扫描成像方法能够测量点焊焊核直径,检测焊核中常见的几种缺陷如气孔、裂纹以及飞溅,此外采用该方法还能对焊核的外观进行检测。为了获得更为精确的焊核内部结构信息,进一步分析了焊核内部不同形状缺陷的C扫描图像特征及A扫描信号特征,通过这些图像特征和信号特征能够判断焊核内部缺陷的形状及类型。因此,超声C扫描成像法能够在不破坏点焊焊核的前提下全面直观地显示焊核的内外部结构。该方法不仅能够用于评价点焊质量,而且还可以作为辅助手段用于点焊的其他研究中。     

钛合金焊接应力应变的数值模拟

采用数值模拟方法研究在移动热源情况下钛合金焊接应力应变发展过程。研究结果表明:钛合金焊接应力应变发展模式与铝合金和不锈钢等材料不同。无论是在点状加热还是移动热源情况下,在残余状态,钛合金焊缝均处于卸载状态,并未达到拉伸屈服。熔池内的金属是在两侧有压缩塑性应变的框架下熔化的;冷却过程中,焊缝也是在已有的压缩塑性应变的框架下的拉伸,虽然焊缝承受扣伸塑性应变,但不足以完全抵消已产生的压缩塑性应变,残余状态仍为负的不协调应变。     

纳米结构强化无铅焊点的力学性能

新型的无铅钎料不仅要具备含铅钎料的工艺性能,更重要的是要有更高的力学性能,特别是焊接接头的抗蠕变能力。将纳米级多面齐聚倍半硅氧烷(Polyhedral oligomeric silsesquioxanes,POSS)颗粒作为增强相添加到基体钎料中,能够有效地改善Sn-3. 5Ag基复合钎料的性能。研究了不同种类POSS增强颗粒对Sn-3. 5Ag钎料显微组织和力学性能的影响,确定出POSS增强颗粒复合钎料的最佳配比,并对最佳配比复合钎料在不同温度不同载荷条件下的蠕变寿命进行了研究。结果表明：POSS颗粒质量分数小于2%时,可以抑制基板界面处初晶金属间化合物的生长;复合钎料的抗剪切强度明显提高;低温时,最大蠕变寿命明显改善。     

再生器中奥氏体不锈钢取热盘管失效原因分析

分析表明炼油厂催化裂化装置再生器取热盘管失效的主要原因是腐蚀疲劳。本文就该实际工程条件下,对1Cr18Ni9Ti及1Cr25Ni20两类奥氏体不锈钢在高温含微量氯离子水中的腐蚀疲劳现象及成因进行了讨论。改善汽水流动条件可显著延长盘管的使用寿命。     

颗粒增强Sn-Ag基无铅复合钎料显微组织与性能

通过外加法向Sn-3.5Ag焊料中加入体积分数为10%的微米级Cu、Ni颗粒制备了无铅复合钎料,对钎料的显微组织、拉剪及润湿性能进行了研究。结果表明,颗粒周围以及基板界面处的显微组织中生成了金属间化合物,其形态及大小因加入颗粒而不同。颗粒的加入提高了钎料钎焊接头的剪切强度,其中Cu颗粒增强的接头的剪切强度提高了33%,Ni颗粒的提高了20%。两种复合钎料的铺展面积均下降了约15%,其中Cu颗粒增强复合钎料润湿角由11°增加到18°。