BHW35钢焊接接头高温冲击试验分析

BHW 35钢采用埋弧自动焊和焊条电弧焊,焊材为H10Mn2N iMoA及E7015-D2焊制的厚壁焊接接头,经正火、回火、消应力退火热处理后,对接头及母材实施了室温、100,200,350℃下缺口冲击试验,并进行了冲击断口、金相组织、硬度及化学成分分析.结果表明,接头硬度Hm ax埋弧焊为270.5 HV,电弧焊条焊为235.2 HV.探明随着温度升高,接头韧度较室温大幅度提高,冲击吸收功均出现峰值温度,埋弧焊接头为100℃,而焊条电弧焊接头为200℃,与母材变化规律相近.热影响区的韧度优于焊缝.焊条电弧焊的韧度优于埋弧焊.接头冲击吸收功室温在96.33 J以上,350℃下在120 J以上.结果表明,接头断口均为延性韧窝特征.冲击吸收功越高,断口韧窝撕裂特征越明显,韧窝越大,分布越不均匀.     

激光熔修AZ31B镁合金焊趾区材料的疲劳性能

疲劳性能是评估镁合金焊接结构寿命的重要指探.AZ31B镁合金TIG焊趾存在的微细裂纹与几何不连续,是在役焊接结构疲劳裂纹萌生的主要原因.为减轻接头的应力集中和改善其疲劳性能,采用CO2激光热源重熔AZ31B镁合金焊趾.研究发现:Mg17Al12在近熔合线的热影响区中沿晶界析出,而在焊缝中呈弥敌分布.此外,因受脆晶相的作...     

15CrMo钢表面熔覆Ni-Cr-B-Si合金层的组织及性能

采用火焰喷涂的方法在15CrMo钢表面预置一层约0.4 mm厚的Ni-Cr-B-Si合金层,然后利用微束等离子弧作为热源进行重熔.通过试验深入分析了熔覆层与基材的结合界面、显微组织及成分分布情况,测试了熔覆层的显微硬度、耐磨性及抗腐蚀性等,并与基材进行了对比.结果表明,通过火焰喷涂+微束等离子弧重熔方法相结合制备的Ni-Cr-B-Si熔覆层,组织致密,界面清晰,成分过渡平缓,与基体达到良好的冶金结合;在优化工艺参数下熔覆层表面形成大量的等轴晶;由基材到熔覆层显微硬度呈阶梯分布,与基材220 HV0.025相比,熔覆层显微硬度提高到500～750 HV0.025,耐磨性也得到显著提高;电化学试验结果表明,在3.5%的NaCl腐蚀溶液中经微束等离子弧熔覆的镍基合金涂层的耐蚀性明显高于基材.     

生物可降解Zn-x Mg合金的力学性能及腐蚀机理研究

锌因具有良好的可降解性和耐腐蚀性,近年来成为生物可降解金属材料研究的热点。研究以纯Zn粉和Mg粉为原材料,通过放电等离子烧结技术制备了不同分数的Zn-(0,5,10,15,20wt%) Mg合金。利用扫描电镜、万能力学实验机等研究了不同镁含量该合金的力学性能及其在模拟体液中的腐蚀性能和机理。结果表明:SPS制备的Zn-Mg合金的结构致密,其致密度都大于95%。与纯Zn相比,随着镁含量的增加,该合金的硬度和压缩强度得到了显著提高,其中Zn-10Mg表现出最佳的力学性能,其显微硬度为364.7 HV3,压缩强度为555 MPa,弹性模量为10.0 GPa;在腐蚀实验中,Zn-15Mg的腐蚀速率最低,为0.4 mm/a,符合可降解植入材料的要求(小于0.5 mm/a)。     

Si-glass-Al阳极键合电流特性及其力学性能

采用两步法实现了Si-glass-Al的可靠连接,提出了键合三层晶片的电流-时间模型.键合电流结果表明,两次阳极键合的电流变化规律一致,即先迅速增加至最大值,然后呈指数式下降;发现第二次键合的电流峰值总是大于第一次,结合提出的电流-时间模型,表明键合材料之间因不完全接触而产生的电阻会对电流峰值产生显著影响.利用扫描电镜（SEM）观察Si-glass-Al界面形貌,界面结合良好,在450℃/800 V的条件下,glass-Al及glass-Si界面处Na+耗尽层厚度分别达到了546,820 nm.试样的拉伸强度随着电压的增大而升高,无论是先键合Si还是先键合Al箔,断裂总是发生在第二次键合界面附近或玻璃基体上.     

含微纳B4C/Ti颗粒铜基复合材料的微观组织与力学性能

采用高能球磨(HEBM)和放电等离子烧结(SPS)工艺成功制备出微纳B₄C/Ti颗粒增强铜基复合材料(CTBCs),通过X射线衍射(XRD)、光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)以及能谱(EDS)等测试手段对其微观组织形貌进行表征。结果表明,(B₄C+Ti)颗粒在基体中均匀分布,增强体与铜基体界面结合良好,且其结合形式为冶金结合和机械结合并存。采用阿基米德排水法测定出烧结态试样的致密度。复合材料的显微硬度、拉伸屈服强度、抗拉强度和延伸率等力学性能相较于纯铜试样得到显著提高,这主要归因于载荷传递、细化晶粒与热错配等强化机制。复合材料的拉伸断口表现出明显的韧性断裂特征。     

多元离子复合渗镀表面改性与钎焊设备的研制

多元离子复合渗镀设备是由炉体、辉光电源、电弧电源、水冷系统、真空系统和监测系统六部分组成;复合靶是由多种金属材料组成,其中包括钛、铜、镍、银、铝等,依据工件材料选定.陶瓷或金属表面复合渗镀的以及钎焊的工艺参数,如工作气压、辉光电压、电弧电流、渗镀时间、复合靶与工件之间的距离、焊接温度和保温时间等,对表面合金化和钎焊造成影响.本装置可以用于陶瓷及金属的表面合金化及其真空钎焊连接.     

工业废水水暖管道腐蚀失效分析

针对工业废水水暖管道腐蚀失效问题,采用化学成分分析、X射线衍射、光学显微镜、腐蚀电化学试验等方法对腐蚀钢管进行分析。结果表明,腐蚀沉积物中含有Fe3O4、Fe2O3、Fe2(SO4)3及FeS;水介质pH值低于最小腐蚀速度范围的pH值;水介质中Cl-浓度值偏高,SO42-浓度值比标准偏高近一倍,这些因素对钢管的腐蚀速度及腐蚀性能均造成影响;母材中存在的夹杂和带状组织对材料的腐蚀性影响不大。因此工业废水用于供暖管网前,应对介质水进行一定的处理来保证供暖管网的寿命。     

AZ31镁合金的缺口冲击韧性及其断裂机理

缺口冲击韧性是金属材料应用的一个重要动态性能指标。本文针对AZ31镁合金板材,在-80~260℃范围内,进行了Charpy V型缺口冲击试验,测试了其缺口冲击韧性随温度变化的规律,试验结果表明:在120~160℃范围内,AZ31镁合金存在韧脆转变现象,根据能量标准和延性标准测得的韧脆转变温度均为140℃。并通过SEM手段对-80℃、0℃、80℃、140℃、200℃以及260℃等典型温度下的冲击断口形貌进行了比较分析,结果表明在-80~80℃范围内断口为准解理形貌;80~200℃范围内断口形貌是准解理+韧窝;200~260℃温度范围内断口是韧窝形貌。     

微/纳B4C增强6061Al复合材料微观结构及力学性能

采用先进粉末冶金技术(放电等离子烧结+热挤压)制备了三种体积分数(3vol%、5vol%、7vol%)的微/纳B₄C增强6061Al复合材料,对不同制备阶段复合材料的微观组织(SEM、TEM、EBSD)进行观察分析,对复合材料的纳米压痕行为及拉伸性能进行测试。结果表明:烧结后B₄C颗粒在基体中呈“网状”分布;挤压变形后B₄C颗粒在基体实现弥散均匀分布。挤压变形后,纳米B₄C在晶内及晶界均有分布,纳米B₄C对位错的钉扎作用使得基体积累大量位错,提供驱动力并越过动态回复,使内部再结晶比例高达74%。当B₄C体积分数为3vol%时,挤压态B₄C/6061Al复合材料的抗拉强度、屈服强度及延伸率为219 MPa、88 MPa和22.5%,断裂形貌中呈现大量韧窝。