镁合金激光加工技术的研究

在综述国内外镁合金激光切割、激光焊接、激光表面改性等技术的基础上,对镁合金的激光加工技术进行了研究。结果表明：激光切割AZ31B镁合金,切缝窄细平直,垂直度为0．05mm,切面波纹小且分布规律,热影响区不明显;激光焊接镁合金,焊缝成形好,气孔少,热影响区小;AZ31B镁合金激光熔凝处理后,晶粒得到细化,硬度和耐磨性都得到提高。     

BHW35钢埋弧焊接头组织及高温力学性能研究

采用埋弧自动焊,选用H10Mn2NiMoA+HJ350焊材匹配正火+回火+消应力退火(简称A方法)、H08Mn2MoA+HJ350焊材匹配消应力退火(简称B方法)两种方法制得BHW35钢厚壁焊接接头,分别进行了弯曲、冲击及拉伸试验,以及断口、金相组织及化学成分分析.探明A方法焊缝组织为粒状贝氏体+铁素体,HAZ为回火索氏体+贝氏体+铁素体;B方法焊缝组织为粒状贝氏体+索氏体+块、针状铁素体,HAZ为回火贝氏体+回火索氏体+沿晶屈氏体.母材组织为回火索氏体+贝氏体+铁素体.B方法晶粒较粗大,晶粒度差别亦大.两方法工艺及力学性能良好,室温下B方法接头强度高于A方法,而韧性低于A方法,冲击断口存在准解理+韧窝混合断裂特征,HAZ的韧性高于焊缝金属.高温下B方法接头强度降低比率较大,由于屈强比高,抗裂纹扩展破断能力不及A方法.该试验研究对BHW35钢高温高压工作环境下焊接结构的应用具有重要的理论价值和现实意义.     

铁素体不锈钢CMT焊接接头HAZ组织性能研究

针对铁素体不锈钢焊接HAZ晶粒易长大的问题,提出采用小热输入的CMT焊接工艺。通过分析接头HAZ的显微组织、显微硬度和冲击性能,探讨了4003铁素体不锈钢焊接接头HAZ组织和性能,并与常规MIG焊焊接接头试样的组织、性能进行对比。试验结果表明:采用CMT焊接工艺获得的接头HAZ粗晶区宽度为460μm,明显窄于MIG焊接接头的粗晶区宽度545μm;CMT接头强度与MIG焊接接头显微硬度值相近,但CMT接头HAZ冲击韧性较MIG焊接接头试样提高了16.28%。     

B_4C/6061铝基复合材料疲劳性能及断裂机制

基于轻质、高强和耐磨等诸多优势,铝基碳化硼复合材料已成为集结构/功能一体化的新型材料。本文采用粉末冶金及轧制方法,制备出厚度3.5 mm、碳化硼质量分数为33%的B4C/Al复合材料板材,并对其疲劳性能和断裂机制进行分析。在1×107循环次数下,铝基碳化硼复合材料板材的疲劳强度达到110 MPa。采用SEM对疲劳断口进行观察,结果表明B4C/Al复合材料疲劳断口可清楚的看到裂纹的萌生、扩展和失稳断裂的典型特征,但存在多种形式的疲劳启裂源。疲劳裂纹扩展路径取决于裂纹尖端塑性区的半径和B4C颗粒的间距大小,当增强颗粒的间距小于塑性区半径时,裂纹主要沿着颗粒的连接界面或断裂的碳化硼颗粒扩展,当增强颗粒的间距大于塑性区半径时,有利于裂纹尖端钝化,减缓裂纹的扩展和方向改变。     

鸡窝型铝土矿综合开采

当地农民对矿产资源的乱采乱倒，把原来满目葱绿的山坡搞成了不毛之地，农民赖以生存的耕地也荡然无存。针对这种现象，为了子孙后代，我们必须合理剥离，安全开采，及时运输，环境保护，复土造田，把开采和复土造田紧密完整地结合起来，同时通过当地权力部门参与，既创造了经济效益，又对矿山的可持续性发展打下良好的基础。长期这样下去，完全能够彻底解决这种恶性现象。     

远离平衡态下镁合金表面激光重熔强化的研究

为了在镁合金表面获得远离平衡态的极端快速冷却结构,对AZ31B镁合金进行了在液氮环境下极端快速冷却的CO2激光表面重熔处理,并对该重熔层的微观结构、性能和强化机制进行了分析研究。研究结果表明：远离平衡态结晶凝固的镁合金表面重熔层的晶粒高度细化,且晶粒大小基本均一。重熔层主要为α-Mg,以及沿晶界析出的极少量β-Mg17Al12。极端快速冷却条件获得的远离平衡态的重熔层的强化机制主要为细晶强化、超固溶强化和位错强化。在此强化作用下重熔层的显微硬度提高到140HV,磨损失量比空气冷却条件下的少50%,耐磨性显著提高。该重熔层的冲击断口特征显示出了塑性变形的痕迹,故该镁合金表面的塑性和韧性也得到了改善。     

铁素体不锈钢/奥氏体不锈钢焊接接头的组织和性能

对443铁素体不锈钢与304奥氏体不锈钢焊接接头的显微组织以及其对显微硬度和冲击韧性的影响进行了研究。结果表明:焊缝显微组织由δ铁素体+奥氏体两相组成,焊缝不同区域δ铁素体形貌和含量存在明显差异;焊缝显微硬度随δ铁素体形貌和含量变化而变化,针状δ铁素体使焊缝显微硬度提高;443铁素体不锈钢母材及热影响区的冲击韧性较差,且随温度的降低,其冲击吸收功显著降低,室温时为韧性断裂,-20℃时发生脆性断裂。     

基于临界面法对AZ31B镁合金焊接接头疲劳评定(英文)

通过有限元软件模拟横向十字接头的实际焊接过程,并进行温度场和应力场分析,采用基于Dang Van准则考虑焊接残余应力的临界面法对AZ31B镁合金典型角接头型式——横向十字接头进行了疲劳评定研究,并与疲劳试验结果进行对比分析。结果表明,法国焊接研究所提出的钢材参数及国内研究者提出的铝合金材料的参数均不适用于AZ31B镁合金横向十字接头,需要进行修正;经试验研究将参数修正为α*=0.5,β*=55 MPa,并拟合出相应的Dang Van图形,其结果与疲劳试验结果相吻合;说明修正后的临界面法可以对AZ31B镁合金横向十字接头进行合理的疲劳评定,而且依据应力集中大小,可以有效预测试件可能的疲劳断裂位置。     

强力旋压镁合金筒形件的显微组织及微纳力学性能

以AZ31镁合金的强力旋压成形工艺为例,通过6道次旋压成形获得镁合金筒形件,对其各道次组织演变规律及筒坯的微纳力学性能进行了分析。原始筒坯壁厚为10mm经6道次强力旋压成形,获得了壁厚为1mm的成形良好、无鼓包等缺陷的镁合金筒形件;采用金相显微镜对各道次的筒坯试样的显微组织进行分析,结果表明:组织由原始粗大的、不均匀组织逐步转变为以孪晶为主、细小的均匀的组织;采用G200微纳力学测试系统对各道次的镁筒坯试样进行纳米压痕测试分析,结果表明:镁合金筒坯硬度随着旋压道次的增加而提高,原始镁合金筒坯硬度为0.377GPa,6道次旋压后镁合金筒坯的硬度为1.053GPa,提高约2.8倍,而旋压前后模量值保持基本不变;采用万能试验机对旋压成形的筒形件进行拉伸试验并对其断口进行SEM分析,结果表明:旋压前后的镁合金筒坯断口均呈现塑性断裂,但是原始镁合金断口中韧窝大而深,经多道次旋压后的断口中韧窝小而浅。