热处理温度对非晶合金耐蚀性能的影响

目的 在非晶合金过冷液相区范围内研究热处理温度对非晶合金耐蚀性能的影响。方法 采用差示扫描量热法来表征非晶合金,并作出非晶合金的差热曲线,以此来确定非晶合金的玻璃化转变温度Tg和晶化温度Tx,进而求出其过冷液相区范围,以此来确定热处理退火温度范围。随后在过冷液相区范围内均匀选取3个不同温度点对非晶合金进行热处理,最后在质量分数为3.5%的NaCl溶液中对非晶合金进行电化学测试,并与未处理样品进行比较,进而发现其耐蚀性规律。结果 经过不同的热处理后,非晶合金在质量分数为3.5%的NaCl溶液中的电化学腐蚀结果相差较多。结论 在保温时间和冷却方式不变时,随着热处理温度的增加,非晶合金的耐蚀性呈下降趋势。退火温度为540 ℃时,非晶合金的耐蚀性能最佳。     

Inconel 718合金惯性摩擦焊温度场三维有限元数值模拟

根据能量守恒定律,在考虑摩擦面上周向摩擦对转速影响的基础上,提出了惯性摩擦焊的热输入模型,建立了Inconel 718合金惯性摩擦焊的三维有限元热力耦合模型,通过计算获得了其焊接过程中温度场的空间分布和时间分布,并分析了其变化特点.用基于热电偶的温度场检测系统对焊接过程中温度进行了实时检测,结果表明计算数据和试验结果基本吻合,这说明了该模型的可靠性,可以为Inconel 718惯性摩擦焊工艺参数的优化提供有效的依据.     

电弧增材制造00Cr13Ni5Mo合金组织及性能的研究

基于机器人MIG焊接技术和快速成形原理,实现了00Cr13Ni5Mo不锈钢材料的电弧增材制造,研究了成形路径和热处理对电弧增材制造沉积层组织和性能的影响。结果表明,不锈钢一字型路径成形试样中针状马氏体的数量要多于弓字型路径成形试样;沉积态试样经过1 000℃奥氏体化处理后,一字型路径成形试样较弓字型的奥氏体晶粒晶界更加明显,晶界处有条状铁素体析出;而经过600℃回火处理后,一字型路径成形试样的逆变奥氏体形态多为条状,但较弓字型路径成形试样中的更为细小。一字型沉积态不锈钢试样的硬度(HV)为400~440,抗拉强度高于1 200 MPa,硬度和抗拉强度相比奥氏体化、600℃回火试样高,且比弓字型的力学性能有所提高。     

Q235钢旋转摩擦钎焊接头的组织与性能

利用自制的焊接装置对轴状和环状Q235钢工件进行旋转摩擦钎焊,并与炉中钎焊进行了对比。结果表明:旋转摩擦钎焊过程中,接头各处温度均达到了钎料的熔化温度,且分布较均匀;钎缝两侧界面线形态不同,靠近轴状工件一侧界面线呈波浪状,靠近环状工件一侧界面线呈直线状;旋转摩擦钎焊及炉中钎焊的钎缝中心组织均由锡基固溶体和铅基固溶体、以及一些富含锡和铅的粗晶颗粒组成,但旋转摩擦钎焊接头中的粗晶颗粒数量较多,分布较均匀,对接头起到了弥散强化作用,有利于改善接头性能;旋转摩擦钎焊接头的抗剪强度低于炉中钎焊接头的,但最高抗剪强度也达到了36.28MPa。     

不同截面形状结构件等温成形规律的物理模拟

利用铅、铝等材料模拟了不同高宽比(局部最大高宽比为21：1)、非对称的并具有Z、Ч、H字形截面的钛合金薄腹板(腹板厚仅为2．5mm)框结构件的等温成形过程。模拟实验发现,金属向半径增大的凸弧方向流动快于向半径减小的凹弧方向流动;使用等厚度毛坯模拟非等宽度腹板情况下,窄板处金属体积少,网格畸变严重。用铝模拟钛合金等温成形时,由于刚度大,流动性差,充填具有大高宽比的筋结构件需多次修整中间毛坯。冷却温度不均匀造成的出模翘曲变形不明显,因此,用铝模拟钛合金等温变形更接近实际情况。     

电弧沉积制造TC4钛合金的组织和力学性能研究

利用钨极氩弧沉积制造技术制备了TC4钛合金试样,研究了电弧沉积制造TC4钛合金的显微组织和力学性能。分析表明:电弧沉积制造TC4钛合金组织宏观上呈以基材为基底的外延连续生长的粗大柱状晶特点,由α相和β相组成,但α相随位置的不同形貌有差别,在上部位置呈粗大针状魏氏体组织,在中部呈粗化了的层片状网篮组织,在下部呈针状+层片状混合组织。显微硬度测试表明:沉积成形件硬度较高,且越靠近试样表面硬度越大。室温拉伸测试显示,沉积态试样具有明显的各向异性特点,沿焊接水平方向拉伸强度较高,沿沉积高度方向拉伸塑性较好,且所有测试试样均具有超过锻造TC4合金的强度和塑性指标。     

Microstructures of electron beam welding joint of CNTs/ Al composites

Carbon nanotube(CNT) reinforced aluminum metal matrix composites were welded by electron beam welding and the microstructures of welded joints were investigated.The result showed that the interfacial reaction happened between the CNTs and Al matrix,which resulted in producing brittle Al4C3 compounds in electron beam welds.The extent of interfacial reaction varies gradually in the depth and width direction.The length of the reactants Al4C3 became short duo to the temperature gradient in the molten pool.The quantity and size of Al4C3 compounds increased with the increase of beam current and the decrease of welding speed in the middle zone of weld.However,no needle-like phase Al4C3was observed in HAZ.     

焊接参数对TC4钛合金线性摩擦焊焊缝成形的影响

采用正交试验法,对TC4钛合金的线性摩擦焊工艺进行研究,通过对焊缝横截面的观察,分析了焊接工艺参数对焊缝成形的影响规律。结果表明:线性摩擦焊的焊缝在宏观上可分为"X"型、"I"型和"V"型;摩擦压力对焊缝成形的影响最大,其次为频率和振幅;在其它条件相同的情况下,振幅减小使焊缝区变窄,同时会降低焊缝塑性金属的流动性,焊缝成形较差;当摩擦压力增幅小于振幅的增幅时,有利于得到成形较好的焊缝;频率增大时匹配大振幅虽能使热输入升高,但热损失也较大,不利于得到成形良好的焊缝。     

激光功率对Q235钢接头组织和力学性能的影响

采用不同的激光功率,对2 mm厚的Q235钢进行了激光焊（Laser beam welding,LBW）．通过光学显微镜、扫描电子显微镜、显微硬度计、室温拉伸和室温弯曲实验等表征手段,研究了激光功率对接头组织和力学性能的影响．结果表明：接头横截面,包括母材（Base metal, BM）、临界热影响区（Critical heat affected zone, ICHAZ）、细晶热影响区（Fine-grain heat-affected zone, FGHAZ）、粗晶热影响区（Coarse-grain heat-affected zone, CGHAZ）和熔合区（Fusion zone, FZ）;激光焊接功率增大时,ICHAZ区铁素体（F）晶粒变大,珠光体（P）被分解;FGHAZ区的晶粒被细化,部分细颗粒状碳化物在F中弥散分布,其余部分碳化物与F在晶界机械混合;CGHAZ区主要为等轴状马氏体（M）,晶界存有少量粒状贝氏体（B^G）、板条马氏体（M^L）和块状马氏体（M^B）;FZ区以马氏体（M）、针状铁素体和贝氏体（B）为主;在激光功率3535 W和3830 W下焊缝的硬度高于HAZ区和BM;当激光功率为3535 W时,接头抗拉强度为514.8 MPa、延伸率23.4%,FZ硬度平均值约为360 HV,获得了综合力学性能优良的接头．      

TC4钛合金电子束沉积修复工艺研究

目的 研究TC4钛合金电子束沉积修复工艺对修复试样成形形貌的影响。方法 主要对电子束流、送丝速度和成形速度3种工艺参数进行研究,观察其宏观形貌,从而归纳出工艺参数对电子束沉积修复钛合金TC4的影响规律。结果 在一定范围内,电子束流较小时,母材与修复区熔合不良,产生“V”型孔洞缺陷;随着电子束流增大,热影响区也随之增大。送丝速度主要影响试样的外观成形,较快或较慢的送丝速度都会使修复试样表面成形不良。成形速度较小时,成形表面有密集的鱼鳞纹,修复试样余高较低;成形速度增大时,热影响区随之减小,同时会产生孔洞缺陷。结论 不同的电子束流、送丝速度、成形速度都会对TC4钛合金电子束沉积修复形貌产生重要影响,需要合理的控制工艺参数。