Grain boundary microstructure and fatigue crack growth in Allvac 718Plus superalloy

The correlation between grain boundary microstructure and fatigue crack growth with hold-times was investigated for two conditions of the superalloy Allvac 718Plus; a Standard condition with the recommended distribution of grain boundary phases and a Clean condition with virtually no grain boundary phases. Fatigue testing was performed at 704 °C using 10 Hz cyclic load with intermittent hold-times of 100 s at maximum tensile load. Microstructural characterization and fractography were conducted using scanning- and transmission electron microscopy techniques. Auger electron- and X-ray photoelectron spectroscopy techniques were used for oxide analyses on fracture surfaces. It was found that in the Standard condition crack growth is mostly transgranular for 10 Hz loading and intergranular for hold-times, while for the Clean condition crack growth is intergranular in both load modes. The lower hold-time crack growth rates in the Standard condition are attributed to grain boundary δ-phase precipitates. No effect of δ-phase was observed for 10 Hz cyclic loading crack growth rates. Two different types of oxides and oxide colours were found on the fracture surfaces in the Standard condition and could be correlated to the different loading modes. For cyclic loading a bright thin Cr-enriched oxide was dominate and for hold-times a dark and slightly thicker Nb-enriched oxide was dominant These oxide types could be related to the oxidation of δ-phase and the matrix respectively. The influence of δ-phase precipitates on crack propagation is discussed.     

热疲劳载荷作用下不同成分BGA焊点可靠性

针对微电子组装中常见的BGA封装形式,对比采用3种不同成分的BGA焊球和焊膏组合(锡铅共晶焊球和锡铅共晶焊膏Sn63Pb37、Sn3Ag0.5Cu焊球和锡铅共晶焊膏以及Sn3Ag0.5Cu焊球和Sn3Ag0.5Cu焊膏)焊接得到的BGA焊接界面。经过不同周期的热疲劳试验后,在金相显微镜和电子背散射衍射下观察,发现Sn3Ag0.5Cu焊球和锡铅共晶焊膏混装形成的BGA焊点中黑色的富锡相均匀弥散分布在焊球内,在热循环载荷作用下极难形成再结晶,抗热疲劳性能最好。     

高强度光纤光栅与碳纤维的复合及应变传感特性研究

针对光纤光栅工程化应用性能不佳的问题,提出将高强度光纤光栅与碳纤维材料复合,介绍了复合样品的结构形式,分析了应变传递过程,然后对其应变传感特性和疲劳性能进行了实验研究。结果表明:复合样品能够达到较高的应变传递效率,具有良好的应变传感特性;疲劳实验中复合样品保持正常工作,波长变化曲线的幅度稳定;疲劳实验前后复合样品的应变传感特性基本不变,应变灵敏度系数分别为1.12和1.17pm/με,应变响应曲线的线性度均高于0.999,重复性分别为0.623%和0.397%。     

火车轮轴、轮箍超声探伤工艺

目前,超声波探伤工艺在无损检测中具有广泛的应用,超声波探伤工艺对超声检测技术的发展起到至关重要的作用。通过分析火车轮轴、轮箍的疲劳裂纹及各种缺陷的特点,采用不同的超声探头和探伤工艺来针对不同的裂纹和缺陷进行探伤,并对缺陷进行了定性和定量的评价。结果表明,超声波探伤存在一定的优势,它减少了检测的时间,提高了检测的精度,且所需探头数目比常规探伤大大减少,具有很大的发展前景。     

硫系玻璃的粘弹性及模压工艺的仿真

为了对红外玻璃的精密模压工艺进行仿真分析,利用热机械分析方法,对红外玻璃在高温下的粘弹性进行了研究。利用热机械分析仪观察玻璃在高温下的蠕变响应,对所获得的蠕变数据进行重新计算和整理,拟合获得了所需的PRONY级数的参数,并将其输入ANSYS软件,进行模压仿真。实验结果表明,玻璃在高温下会呈现出典型的粘弹性属性,其弹性模量在较长的时间后会下降5个数量级。选择微米结构进行仿真的结果表明,当模压时间超过13 min后,时间对模具腔体的填充率的影响不大。仿真分析还发现,温度和压力的大小对模压工艺的填充率有明显影响。     

激光冲击处理1Cr11Ni2W2MoV不锈钢

对1Cr11Ni2W2MoV马氏体不锈钢进行了激光冲击处理(LSP)的基础性研究。激光器最大输出能量为50J,激光功率密度3.7～7.5GW/cm2。吸收层和约束层分别选取Al箔和均匀流水层,激光束采用倾斜入射方式,实验对单光斑试样、搭接光斑试样、疲劳试样分别进行冲击。通过表面形貌、显微硬度和残余应力等检测,验证了激光功率密度对冲击区性能的影响。三组疲劳试件进行对比表明,先冲击后打孔试件的疲劳性能最好,其表面高幅值的残余压应力层能很好地抑制疲劳裂纹的萌生和延长裂纹扩展的速率。实验证明激光冲击处理可以有效提高马氏体不锈钢的疲劳性能。     

场面监视雷达天线座主轴疲劳寿命分析

某场面监视雷达天线尺寸大,方位回转速度高,要求工作寿命长,给天线主要承载件——方位回转主轴的疲劳寿命提出了很高的要求。为了得到主轴的疲劳寿命,文中根据主轴的承载状态,对主轴材料0Cr17Ni4Cu4Nb进行了力学性能及疲劳强度的测定;依据试验结果及产品使用地的风力信息,基于ANSYS Workbench静力学分析及疲劳分析模块,得到了主轴在99.9%的置信度下的疲劳寿命为1.345×10⁷ h,约为要求寿命的150倍,可满足使用要求。同时为主轴的使用及优化提供了依据。     

工程机械用800 MPa低合金高强度钢焊接接头低周疲劳性能研究

针对大型工程机械用800 MPa低合金高强度钢及其焊接接头,进行低周疲劳性能研究。试验在常温下进行,对称三角波加载。试验结果表明,母材两个轧制方向的应变疲劳寿命没有明显差别,焊接接头的疲劳寿命偏低。焊接接头的局部软化是应变集中,导致应变疲劳寿命降低的主要原因。应变疲劳断口有明显的条纹特征,母材疲劳断口上伴有与条纹平行的二次裂纹,焊接接头的疲劳断口条纹清晰且宽度较细。试验确定的循环应力应变特性参数和应变疲劳寿命参数有明显的相关关系。     

电路板嵌入元器件有机模块技术的开发

为了提高电子组装密度,基板嵌入元器件的三维安装模式受到人们更多的关注.介绍了一种以铜芯为基板核心材料的元器件嵌入技术(EOMIN),详细叙述了其外形结构和制造工艺,并通过实验与FR-4基板嵌入元器件和低温共烧陶瓷基板(LTCC)安装元器件进行比较,通过实验数据对比得出EOMIN元器件嵌入技术具有导热性能好,抗疲劳性强,承受热冲击时铜的塑性变形量小,连接可靠性高等优良特性的结论.     

PBGA焊点热疲劳寿命的正交试验及回归分析

通过对ＰＢＧＡ焊点形态参数与焊点热疲劳寿命的正交试验,利用大型统计分析软件进行多元线性回归分析,建立起ＰＢＧＡ焊点高度固定,芯片在上焊点高度不固定及芯片在下焊 度不固定三种不同工作条件下形态参数与热疲劳寿命之间的回归多项表式,即ＰＢＧＡ焊点形参数与热疲劳寿命的关系表达式。