均匀液滴喷射成球法的射流速度计算

分别通过流体力学计算、数值模拟及实验方法研究在不同压力作用下生产电子封装用锡球时不同喷嘴的射流速度。对比分析表明,理论计算和模拟与实验结果基本相符;理论计算方法较方便、准确计算出射流出口的平均速度,数值模拟方法不但可求得平均速度,而且可得到射流断面的速度分布。保持喷嘴直径不变,射流速度随压力增加而呈抛物线形增加。在相同压力作用下,射流速度随喷嘴直径增加而稍有增加,随过渡段直径增加而减小,并且压力差越大增加值或减小值也越大。     

无铅焊膏用助焊剂的制备与研究

无铅焊膏用助焊剂需要一定的黏性,选择有机酸和有机胺混合作为活性物质,配合一定量的松香配制出一种助焊剂。通过控制助焊剂中松香的含量,降低不挥发物的含量,减少残留物对元器件的腐蚀。依据标准对所配制的助焊剂进行了性能测试,并与一种松香含量较高的助焊剂比较。结果表明:助焊剂的松香含量降低约10%,在260℃焊接后不挥发物含量降低了近6%,黏度较好,无卤化物,无毒,环保,符合焊膏用助焊剂的要求。     

无铅焊膏用助焊剂活性物质的研究

选择几种常用活性剂进行铺展面积和润湿力性能测试,对效果较好的活性剂进行复合处理;采用铺展试验优化,模拟实际回流焊工艺进行性能测试,得到了一种较好的助焊剂。结果表明:当A酸、B酸和C酸的复合质量比为2:4:1,加入质量分数约0.56%的三乙醇胺时,溶液的pH值约为3.80,钎料焊后的扩展率可接近80%。由此配制的焊膏焊接性能良好,腐蚀性小,焊后残留量低,存储寿命较长。     

宏观力学不均匀性对焊接接头动态J积分的影响

焊接接头是一个宏观力学不均匀体，力学不均匀性对焊接接头的动态断裂行为有重要的影响。采用MARC有限元程序，对含焊缝中心裂纹的低匹配焊接接头三点弯曲试样的动态断裂响应进行了计算模拟，并采用虚拟裂纹扩展方法计算了动态J积分断裂参量。作为比较，计算了相同条件下全母材及全焊缝三点弯曲试样的动态响应。由于惯性效应的作用，动态载荷响应曲线周期振动，焊接接头试样的动态载荷响应值介于全母材与全焊缝之间。用虚拟裂纹扩展方法计算的动态J积分与路径无关，惯性效应对动态J积分基本没有影响。低匹配焊接接头的动态J积分低于全母材而高于全焊缝。研究结果为承受动载的焊接结构安全评定奠定了基础。     

陶瓷金属钎焊接头优化与残余应力数值模拟

利用热弹塑性有限元数值模拟方法,在考虑了材料性能参数随温度变化的情况下,研究了接头形式对残余应力的大小和分布的影响规律.研究结果表明,试件形状、接头形式、钎料性能和中间层性能等参数对残余应力的大小有较显著的影响.圆形试件比方形试件的残余应力要小,对可能产生应力集中的棱边进行圆角过渡处理后,也可以降低残余应力峰值,陶瓷的焊接面凸起情况下的残余应力也比平面或凹陷情况下的残余应力要小,钎料和中间层与陶瓷和金属的热膨胀系数差别越小、钎料和中间层的屈服强度越小,残余应力越小.     

Numerical studies on the stress distribution in weldbonded joints with different adhesives

The Effect of elastic modulus and thickness of the adhesives on the stress distribution in weldbonded joints hasbeen studied with three-dimensional elastoplastic finite element method (FEM). Stress distribution curves have beenobtained at the edges of the spot welds and the lap zones in weldbonded joints, which werem made with adhesives ofdifferent elastic modulus or different thickness. Results show that there exists larger stress concentration at the edge of thespot Welds, though the shear stresses in the adhesive layers are smaller for weldbonded joints with low elastic modulus orthick adhesive layers. the stress concentration decreases and the shear stresses in adhesive layers increase with the increaseof the elastic modulus or the decrease of the adhesive thickness. It is concluded that the thiner adhesive layers with higherelastic modulius are preferable in weldbonded joints to cut down the stress concentration.     

热喷涂制备TiB2涂层的研究进展

TiB2具有优良的性能和潜在的应用前景,采用粉末冶金制备致密块体材料的工艺复杂、成本高昂,限制了它的应用.涂层技术则是简化制备工艺、降低制造成本的有效手段.本文综述了热喷涂制备TiB2涂层的工艺特点以及TiB2物理化学特性对热喷涂制备工艺的影响,提出通过粉体复合技术改善TiB2粉体的物性,满足热喷涂工艺要求,从而获得高质量涂层的措施.     

新材料焊接的现状和展望

新材料主要指结构陶瓷、高分子及复合材料等。由于其优异的性能,近二十年来工程应用逐年扩大,尤其在能源、宇航、微电子及军事工业等方面更令人瞩目。由于材料的焊接性对新材料的扩大使用是十分关键的,这包括材料本身的连接以及和其它材料的连接问题。优良的焊接性要求材料易于实现焊接连接,又不因焊接过程恶化新材料的优异性能。以下重点就陶瓷、复合材料及金属合金等新材料焊接技术的现状和发展做一概述.     

A-TIG焊中氧含量对熔池流动方式影响的数值模拟

建立了三维移动热源作用下焊接熔池的数学模型,模拟了不同氧含量下熔池中的速度场和温度场.结果表明,氧化物活性剂中的氧元素改变了熔池中的表面张力温度系数,从而影响熔池中的流动方式,是熔深和深宽比增加的重要原因;随着氧含量的增加,深宽比和熔深急剧增加,熔宽减小.当氧含量超过150×10-6时,增加氧量,熔池表面最高温度减小,并逐渐趋于一定值;当氧含量超过200×10-6时,深宽比、熔深和熔宽趋于一定值;氧含量小于300×10-6时,熔池表面最高温度高于正表面张力温度系数作用的温度范围,正、负表面张力温度系数在熔池中同时存在.当氧含量超过300×10-6时,熔池表面最高温度处于正表面张力温度系数作用的温度范围之内,熔池中的表面张力温度系数为正值;随着氧含量的增加,在熔池中出现数目、大小、方向、位置不同的涡流,当两个涡流的方向均由熔池边缘流向熔池中心的环流时,涡流有效地把电弧能带到熔池底部,产生较大的熔深和深宽比.