涡流脉冲热像检测中金属疲劳裂纹的生热分析

涡流脉冲热像技术是一种将电磁生热和红外热成像相结合的新型无损检测技术.针对金属疲劳裂纹生热研究不深入的问题,本文以含有贯穿的疲劳裂纹金属平板试件为研究对象,搭建了涡流脉冲热像检测实验系统,并建立了涡流脉冲热像有限元模型,分析了涡流脉冲热像检测中裂纹生热的规律.研究结果表明:在红外热像中,同一时刻越靠近裂纹根部的位置,温升的最大值越大;在激励过程中,裂纹区域的温升逐渐升高,当激励结束时,裂纹区域的温升则具有逐渐下降趋势,并且呈现先迅速后缓慢的下降速度.进一步揭示了裂纹尺寸对裂纹区域温升的影响.     

疲劳裂纹的振动红外热成像检测

本文以飞机疲劳裂纹自然损伤件为对象,利用简易装置基于振动红外热成像检测法对微裂纹的检测进行了初步实验,结果证明了该技术用于金属构件裂纹检测的可行性.最后结合航空维修应用需求,提出了应注意的问题.     

大型汽轮发电机转子材料26Cr2Ni4MoV钢疲劳性能的研究

本文研究了大型汽轮发电机转子材料26Cr2Ni4MoV钢的疲劳性能。疲劳裂纹扩展门槛值△K_(th)和扩展速率da/dn的试验结果表明.应力比R严重影响门槛值△K_(th)和扩展速率da/dn。随着应力比的增加,门槛值下降。通过应变片法测量出裂纹尖端的闭合载荷,用裂纹闭合机制合理解释了应力比R对门槛值△K_(th)扩展速率da/dn的影响,提出了门槛值和扩展速率随应力比变化规律。     

激光喷丸强化CT试样疲劳裂纹扩展的数值研究

为了研究激光喷丸强化对疲劳裂纹扩展的影响,采用有限元分析软件ABAQUS和MSC.Fatigue相结合,以6061-T6铝合金CT件即紧凑拉伸试样为研究对象,数值模拟其经1次～3次激光双面喷丸处理后的残余应力大小、疲劳寿命、裂纹扩展速率及最终裂纹尺寸。在理论分析的基础上,建立面向抗疲劳制造的激光喷丸工艺有限元分析模型,首先在ABAQUS中模拟出激光喷丸诱导的残余应力场,再将其导入疲劳分析软件MSC.Fatigue进行激光喷丸后疲劳裂纹扩展及其性能的数值模拟分析。结果表明,激光喷丸处理可以有效抑制疲劳裂纹的扩展,降低裂纹扩展速率和增大最终断裂尺寸长度,从而达到延长疲劳寿命的目的,喷丸次数的增加在一定程度上增大了激光喷丸强化的效果,但增益的效果会减弱。这为激光喷丸强化抗疲劳制造的理论分析和后续试验提供了必要的依据。     

弯曲应力状况下微型BGA封装可靠性比较

文中采用传统的表面贴装技术进行焊接,研讨μBGA的PCB装配及可靠性。弯曲循环试验（1000με～-1000με）,用不同的热因数（Qη）回流,研究μBGA、PBGA和CBGA封装的焊点疲劳失效问题。确定液相线上时间,测定温度,μBGA封装的疲劳寿命首先增大,接着随加热因数的增加而下降。当Qη接近500s·℃时,出现寿命最大值。最佳Qη范围在300s·℃～750s·℃之间,此范围如果装配是在氮气氛中回流,μBGA封装的寿命大于4500个循环。采用扫描电子显微镜（SEM）,来检查μBGA和PBGA封装在所有加热因数状况下焊点的失效。每个断裂接近并平行于PCB焊盘,在μBGA封装中裂纹总是出现在焊接点与PCB焊盘连接的尖角点,接着在Ni3Sn4金属间化合物（IMC）层和焊料之间延伸。CBGA封装可靠性试验中,失效为剥离现象,发生于陶瓷基体和金属化焊盘之间的界面处。     

PCBA结构参数与振动谱型对BGA焊点疲劳寿命的影响

为获得印制电路板组件(PCBA)的板厚、芯片布局等结构参数和随机振动谱型(功率谱密度,PSD)变化对球栅阵列(BGA)封装芯片焊点振动疲劳寿命的影响,利用HYPERMESH软件建立了带BGA封装芯片的PCBA三维有限元网格模型,并采用ANSYS软件对PCBA有限元模型进行了随机振动响应分析。结果表明,随着PCB厚度增加,BGA焊点振动疲劳寿命呈现明显提升的趋势,当PCB厚度由1.2 mm增加到2.2 mm时,BGA焊点振动疲劳寿命N由45363大幅增加到557386;合理的芯片安装间距能够明显增加焊点振动疲劳寿命,特别是当芯片安装在靠近固定约束并处于两个约束对称中间位置时;当PCBA的第一阶固有频率位于随机振动谱最大幅值对应的频率区间时,BGA焊点的振动疲劳寿命会明显降低。     

工艺因素对金属封装外引线弯曲疲劳的影响

考察了金属封装外壳制造工艺对外引线弯曲疲劳的影响,发现电镀镍是导致外引线弯曲次数明显减少的最主要工艺步骤,且随镀镍层厚度的增加,弯曲次数减少。此外还讨论了外引线的氢含量和晶粒度对引线抗疲劳能力的影响。     

电镀镍层对金属封装外引线弯曲疲劳性能的影响

笔者系统地研究了改善金属封装外引线抗弯曲疲劳的方法。发现各种类型的电镀镍层对外引线弯曲疲劳性能有不同的影响,其中在氨基磺酸镍镀液中,采用多波形电流电镀时外引线抗弯曲疲劳的性能最好。另外,用H2作为保护气体,对引线弯曲性能较差的镀覆亮镍的金属封装进行退火,也能明显改善外引线的抗弯曲疲劳能力。     

用于相变存储器的W亚微米管加热电极性能

为了降低C-RAM器件的操作电流,利用0.18μm标准CMOS工艺线制备出外径为260nm的W亚微米管加热电极,并对其进行了电学性能的表征.使用W亚微米管加热电极制备出C-RAM器件,并通过疲劳特性测试分析了器件失效的原因.结果表明,W亚微米管具有良好的电学稳定性和疲劳特性,为降低C-RAM器件的操作电流提供了一种非常有效的途径.     

Low-cycle fatigue behavior of Sn-Ag, Sn-Ag-Cu, and Sn-Ag-Cu-Bi lead-free solders

Low-cycle fatigue (LCF) tests on as-cast Sn-3.5Ag, Sn-3Ag-0.5Cu, Sn-3Ag-0.5Cu-1Bi, and Sn-3Ag-0.5Cu-3Bi solders was carried out using a noncontact strain-controlled system at 20°C with a constant frequency of 0.1 Hz. The addition of Cu does not significantly affect the fatigue life of eutectic Sn-Ag solder. However, the fatigue life was significantly reduced with the addition of Bi. The LCF behavior of all solders followed the Coffin-Manson relationship. The fatigue life of the present solders is dominated by the fracture ductility and can be described by the ductility-modified Coffin-Manson’s relationship. Steps at the boundaries of dendrite phases were the initiation sites for microcracks for Sn-3.5Ag, Sn-3Ag-0.5Cu, and Sn-3Ag-0.5Cu-1Bi solders, while for Sn-3Ag-0.5Cu-3Bi solder, cracks initiated along both the dendrite boundaries and subgrain boundaries in the dendrite phases. The linking of these cracks and the propagation of cracks inside the specimen occurred both transgranularly through eutectic phases and intergranularly along dendrite boundaries or subgrain boundaries.