热力学计算在无铅钎料合金设计中的应用

依据CALPHAD方法进行相平衡计算过程中热力学模型的建立及其求解作了简要介绍，对热力学数据库的特征作了描述。对基于CALPHAD方法而开发的Thermo Calc系统的数据库及几个主要模块的功能作了概括的介绍。并针对在无铅钎料研究领域，利用ThermoCalc进行无铅钎料多元合金相平衡计算、预测液态钎料的表面张力和粘度以及钎料与基底之间形成的金属间化合物的驱动力的研究进展进行了总结。着重介绍了日本Tohoku大学材料系的研究人员开发的钎料合金热力学数据库。     

力学不均匀焊接接头的J积分路径无关性研究

采用MARC有限元程序提供的虚拟裂纹扩展方法,计算了平面应变条件下不同强度匹配的含平行裂 的三点弯曲焊接接头模型在不同载荷下的J积分。计算结果表明了焊接接头中J积分的路径无关性,并对焊接结构中弹塑性J积分的应用奠定了基础。     

表面活性元素硫对焊接熔池流动方式和深宽比的影响

建立了三维移动热源作用下焊接熔池的数学模型,模拟了表面活性元素S在不同质量分数作用下的熔池中的速度场和温度场。结果表明,S元素显著地影响了熔池中的流动方式,熔池深宽比随S质量分数的增加而迅速增大,当S质量分数超过80×10－6时,深宽比趋于一定值。S质量分数小于120×10－6时,熔池表面温度高于正表面张力温度系数发生的温度范围,正、负表面张力温度系数同时存在,温度梯度在最大表面张力处最大;当S质量分数超过120×10－6时,正表面张力温度系数控制着熔池中的流体流动,液体金属从熔池边缘流向熔池中心;随着S质量分数的增加,在熔池中出现数目、大小、方向和位置不同的涡流,当涡流的方向为由熔池边缘流向熔池中心时,涡流有效地把电弧能带到熔池底部,产生较大的熔深。     

纳米粉末对轴向等离子喷涂TiB2-Al2O3复合涂层的影响

采用三阴极轴向送粉等离子喷涂制备TiB2/Al2O3陶瓷复合涂层,其中一种喷涂粉末是自蔓延高温合成的常规微米级TiB2/Al2O3复合粉末,另一种是由TiB2/Al2O3复合粉掺杂质量分数10%的纳米Al2O3粉经喷雾干燥造粒制备的纳微米结构喂料.比较研究两种涂层的微观组织、耐磨性能,探讨纳米粉末对涂层的影响:扫描电镜、X射线衍射分析涂层微观结构和物相组成;转盘磨损试验测试涂层的耐磨性能.结果显示两种涂层表面洛氏硬度相当,纳米掺杂涂层组织致密性、耐磨性明显高于常规粉末涂层,以及TiB2的氧化产物TiO2含量低于常规粉末涂层.     

等温时效中稀土Er对Sn-3.8Ag-0.7Cu无铅钎料显微组织演化的影响

系统研究了等温时效中添加微量稀土Er对Sn-3.8Ag-0.7Cu钎料合金显微组织演化规律的影响.结果表明,Er对Sn-3.8Ag-0.7Cu钎料显微组织及等温时效过程中显微组织的演化产生了重要影响.在钎焊过程中,Er有效地细化了钎料组织,改变了钎料内部Cu-Sn金属间化合物的形态、尺寸及分布情况.在等温时效过程中,钎料内部生成的ErSn3金属间化合物为组织的再结晶过程提供了大量的形核质点,有效避免了再结晶组织的粗化及裂纹的产生和扩展.     

搅拌摩擦焊的原理与应用

搅拌摩擦焊是摩擦焊方法的新发展,是英国焊接研究所提出的专利技术。它可以对多种熔化焊接性差的有色金属等材料进行可靠的连接,而且连接工艺简单、并有较好的工艺适应性。现已开始应用在航空航天与交通运输等领域的结构铸造,并显示良好的工程应用前景,本文主要介绍了搅拌摩擦焊的方法,过程和特点。     

铜基复合材料的研究进展

本文对铜基复合材料的种类,性能及现状和发展作了概述。     

压力容器断裂韧度要求的预测

在弹塑性断裂双参数分析方法的基础上，导出了预测压力容器等重要工程结构断裂韧度ＣＴＯＤ要求的理论表达式。只要在实际结构服役条件下，材料断裂韧度高于该表达式要求的韧度值，就可防止结构的弹塑性断裂失效。同时，在该表达式中考虑了应力集中及焊接残余应力的影响，并表明断裂韧度要求随作用应力及板厚的增加而增加。最后给出了两个实例，以考核该理论表达式的实用性。     

Cu-Ti-B粉末的机械合金化

采用X射线衍射、扫描电子显微镜，透射电子显微镜研究了Cu-Ti-B粉末在机械合金化过程中的结构变化，结果表明：Cu-Ti-B混合粉末随机械合金化时间的增加，粉末颗粒和α-Cu的晶粒尺寸不断细化，应变不断增加；机械合金化可以加大Ti和B在α-Cu中的固溶度，B的加入促进了Ti在α-Cu中的溶解，使Cu-Ti-B粉末机械合金化的进程加快。     

结构钢焊缝金属的塑性和三轴应力状态

为了评价应力状态对低强度结构钢及其焊缝金属塑性和韧性的影响,采用20G低碳锅炉结构钢及其全焊缝金属的圆周缺口拉伸试样进行试验.结果表明结构钢及其焊缝金属的初始断裂应变受到三轴应力状态的强烈影响.在同样的三轴应力状态条件下,J427焊缝金属的断裂应变值最高,J422焊缝金属的断裂应变值最低.同时,就实验所用结构钢及其焊缝金属确定了反映其冶金特征的材料常数C值。