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780DP钢与DC04普碳钢的窄搭接焊接

郭强 , 王快社 , 杨伟刚 ,

机械工程材料

在不同焊接工艺参数下对780DP钢和DC04普碳钢进行窄搭接焊接试验,研究了焊接工艺参数对两种钢焊接接头质量的影响.结果表明:焊接过程中热输入量过大和过小分别会造成焊瘤和未焊透两种典型焊接缺陷,其杯突试验裂缝均平行焊缝;焊接质量对电极轮压力的变化最为敏感,对焊接电流和焊接速度的敏感性依次减弱;由于受焊接热循环作用,焊接接头热影响区和焊缝区组织变化较大;焊缝区和热影响区的硬度相对于母材有所提高;当搭接量为1.7 mm、传动侧焊接补偿为0.4 mm、碾压轮压力为40 kN时,焊接的最佳工艺参数为焊接电流16 kA、焊接速度7 m·min-1、电极轮压力15 kN.

关键词: 双相钢 , 普碳钢 , 窄搭接焊接

GH4169合金在650℃下疲劳小裂纹萌生和扩展行为

, 张显程 , 王正东 , 涂善东

航空材料学报 doi:10.11868/j.issn.1005-5053.2015.6.012

研究了GH4169高温合金在高温条件下小裂纹的萌生和扩展行为.选用单边缺口试样,在650℃下进行应力比R为0.1,频率为0.5Hz的高温低频疲劳试验,采用覆膜法记录裂纹长度.结果表明,在试样缺口根部只存在一条主裂纹,且萌生于夹杂物附近,疲劳小裂纹扩展阶段占全寿命一半以上.利用SEM对断口进行断面微观分析,发现疲劳小裂纹倾向于以半椭圆形向试样内部扩展.同裂纹扩展速率曲线相对比,发现在断裂模式转变处裂纹扩展发生停滞现象,且在裂纹扩展完全由穿晶扩展转变为沿晶扩展之后,裂纹快速长大,导致试样断裂.

关键词: 高温合金 , 小裂纹 , 高温疲劳 , 断裂模式

焊速对水下搅拌摩擦焊接铝合金组织性能的影响

, 王文 , 丁凯 , 王快社

兵器材料科学与工程 doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2012.03.004

采用水下搅拌摩擦焊接技术(SFSW)对2024-T4铝合金板材进行连接,研究焊接速度对SFSW接头焊核区析出相形貌和显微硬度的影响.结果表明,循环水冷介质具有明显的瞬时快冷作用.SFSW接头焊核区S-Al2CuMg相在焊接热循环的作用下发生析出长大.随着焊接速度的增加,析出相的数量先增多后减少,尺寸先减小后增大.沉淀强化和细晶强化作用促使焊核区硬度随焊接速度的增加而增大.

关键词: 水下搅拌摩擦焊接 , 铝合金 , 焊接速度 , 析出相 , 显微硬度

搅拌摩擦加工铸态AZ31镁合金组织性能研究

王文 , 王快社 , 郭强 ,

稀有金属材料与工程

对铸态AZ31镁合金进行单道次和双道次搅拌摩擦加工,对其微观组织和力学性能进行研究.结果表明:铸态AZ31镁合金搅拌摩擦加工后,共晶网状β-Mg17Al12相破碎并发生固溶,微观组织显著细化和均匀化.AZ31镁合金母材和单道次搅拌摩擦加工后的试样没有择优取向,而双道次搅拌摩擦加工后的试样存在择优取向,其(0002)基平面与试样表面平行.单道次和双道次搅拌摩擦加工后试样的抗拉强度分别提高了43和82MPa,延伸率提高了4.3%和11.9%.搅拌摩擦加工后试样的拉伸断口表现为韧性断裂特征.

关键词: 搅拌摩擦加工 , 铸态AZ31镁合金 , 微观组织 , 力学性能

2024-T4铝合金水下搅拌摩擦焊接研究

王快社 , , 王文 , 丁凯 , 郭强

稀有金属材料与工程

分别在空气和循环水冷条件下对2024-T4铝合金板进行搅拌摩擦焊接(friction stir welding,FSW),研究了水冷介质对FSW接头组织性能的影响.结果表明:循环水冷介质具有明显的瞬时快冷作用,水冷介质下FSW可以显著细化晶粒,并抑制焊核区析出相的生长,焊核区的平均晶粒尺寸达到700 nm,析出相尺寸达到30~200 nm.水冷介质减弱了FSW接头的热软化效应,改善了接头的组织和性能,使焊核区HV显微硬度值提高了234 MPa,接头抗拉强度提高了52.2 MPa,但试样延伸率有所下降.

关键词: 铝合金 , 搅拌摩擦焊接 , 水冷介质 , 微观组织 , 力学性能

基于高电阻率衬底的Si/SiGe HBT

杨维明 , 史辰 , 谢万波 , , 陈建新

功能材料与器件学报 doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2006.06.017

介绍了一种基于电阻率高达1000Ω·cm的硅衬底的锗硅异质结晶体管的研制.首先根据衬底寄生参数模型分析了衬底对器件高频性能的影响,然后设计了器件的材料与横向结构尺寸,该器件采用掩埋金属自对准技术在3μm工艺线上制备而成,测得其典型直流电流增益为120,BVCEO为9.0V,fT为10.2GHz,fmax为5.3GHz,比同结构尺寸的常规N+衬底Si/SiGe HBT的fT和fmax分别高出3.9GHz和1.5GHz.

关键词: 锗硅合金 , 异质结晶体管 , 高阻衬底

环保免烧结煤矸石透水砖的制备方法及其透水性能

赵亚兵 , 张新朋 , , 秀文 , 林伟

硅酸盐通报

以煤矸石为主要原料,以水泥为粘结剂,制备了多孔透水砖.研究了煤矸石粒径,原料配比,以及成型压力等工艺条件对多孔透水砖吸水率、透水系数、抗压强度和抗折强度的影响.样品透水系数和力学性质按照国家标准JB/T 25993-2010规定测量.结果表明,以煤矸石为主要原料,水泥为粘结剂可制备出性能良好的多孔透水砖;通过调整工艺参数,可以制备出不同性能的透水砖,以满足不同用途之需.

关键词: 煤矸石 , 透水砖 , 透水系数

预热对Al2O3陶瓷激光熔覆层温度梯度影响的模拟

东江 , , 杨策 , 马广义 , 康仁科

稀有金属材料与工程

利用ANSYS软件建立Ti6Al4V基板上同轴送粉激光熔覆Al2O3陶瓷单道涂层的温度场有限元模型,通过熔池形貌比对及热电偶测温实验验证模型的可靠性.利用建立的模型,进一步分析陶瓷涂层冷却阶段温度梯度的变化规律及基板预热对温度梯度的影响.结果表明,陶瓷涂层冷却阶段温度梯度逐渐减小;当温度降到Al2O3陶瓷塑性点时,最大温度梯度位于涂层与基体结合界面的边缘,导致此处极易产生裂纹.基板预热可以显著降低陶瓷涂层冷却阶段温度梯度,且预热温度越高,温度梯度降低越明显,因此可以有效地抑制裂纹产生.

关键词: 激光熔覆 , 陶瓷涂层 , 数值模拟 , 温度梯度 , 基板预热

冷却介质对AZ31镁合金搅拌摩擦加工组织性能影响

王快社 , 郭强 , 王文 , 郭韡 ,

航空材料学报 doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2013.1.006

分别在空气、循环水和干冰酒精混合溶液中对AZ31镁合金板进行搅拌摩擦加工,研究了冷却介质对AZ31镁合金搅拌摩擦加工组织和性能的影响.结果表明:搅拌摩擦加工过程中峰值温度和150℃以上持续时间按照空气、循环水、干冰酒精混合溶液顺序依次递减.冷却介质对晶粒长大抑制效果明显,空气、循环水、干冰酒精混合溶液中搅拌区晶粒大小分别为3.9,3.0,1.8μm,和峰值温度变化趋势一致.由于晶界滑移的主导作用,干冰酒精混合溶液中搅拌区的硬度和强度低于循环水中,延伸率最高.空气和循环水冷却介质中,拉伸断口均表现为准解理断裂,但循环水中解理断裂所占比例明显高于空气中,在干冰酒精混合溶液中拉伸断口表现为微孔聚合型断裂.

关键词: 冷却介质 , AZ31镁合金 , 搅拌摩擦加工 , 组织 , 性能

转速对2024-T4铝合金水下搅拌摩擦焊接接头组织与性能的影响

王快社 , , 王文 , 丁凯 , 郭强

中国有色金属学报

采用水下搅拌摩擦焊接技术(Submerged friction stir welding, SFSW)对2024-T4铝合金板材进行连接,研究搅拌头转速对SFSW接头焊接温度场、焊核区析出相形貌以及接头力学性能的影响.结果表明:循环水冷介质具有明显的瞬时快冷作用;随着搅拌头转速从600 r/min增大到1180 r/min,SFSW接头焊接温度场峰值由271.0℃增大到310.8℃;焊核区析出相在热循环作用下析出并长大.析出相的数量逐渐增多,尺寸增大;SFSW接头焊核区显微硬度平均值由117.5HV降低至99.2HV、抗拉强度和伸长率分别由403.3 MPa和3.24%降低至334.5 MPa和1.44%.

关键词: 铝合金 , 水下搅拌摩擦焊接 , 转速 , 组织 , 性能

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