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Sn-Sb-Cu-Ni焊料和焊点在低温条件下组织和性能研究

陈海燕 , 曾键波 , 谢羽 , 路美秀 , 牛艳 , 李霞

材料工程 doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2015.11.010

为保证Sn-Sb-Cu-Ni合金及焊点在低温环境下使用可靠性,将SnSb 4.5CuNi合金焊料和焊点在25,-10,-20,-60℃恒温环境中进行储存565天后,考察了不同温度下SnSb 4.5CuNi合金微观组织形貌、物相、密度、电导率、抗拉强度和塑性的变化,通过纳米压痕法测量SnSb 4.5CuNi/Cu焊点界面过渡层Cu6Sn5金属间化合物(IMC)的硬度和弹性模量,对焊接接头进行抗拉强度、剪切强度和低周疲劳测试.结果表明:合金主要由SbSn和β-Sn组成,低温处理565天后合金组织形貌逐渐转变为树枝状组织,焊料合金的密度和电导率均随温度降低而升高,表明经低温储存后合金没有发生灰锡转变,但脆性SbSn相析出量的增多和枝晶组织致使铸态合金的拉伸强度降低,增加了合金脆断风险;随着温度的下降,焊接界面IMC层的弹性模量和硬度增大,焊件拉伸破坏模式从焊料内部转为IMC层,断口越趋平整,焊件的抗拉强度、抗剪强度下降,呈现了低温脆性断裂的倾向.

关键词: 无铅焊料 , 显微组织 , 低温脆性 , 纳米压痕测试 , 低周疲劳

垂直管内音速蒸汽射流凝结汽羽形状研究

徐强 , 郭烈锦 , 马科帅 , 邹遂丰

工程热物理学报

本文针对质量流量376-773kg^-2·s^-1的饱和蒸汽在温度变化范围为10-55℃流动水中形成的音速蒸汽射流凝结进行了实验研究。实验观察到了四种不同的汽羽形状，并且汽羽形状受Re影响较大。当Re与凝结驱动势减小时，最大膨胀比和汽羽喷射长度增大，其值小于蒸汽音速射流在静止水中的情况。本文给出了汽羽喷射长度实验关联式，大多数实验数据与预测值的误差小于10％。

关键词: 音速射流 , 蒸汽凝结 , 汽羽形状 , 无量纲喷射长度

超音速蒸汽浸没射流凝结汽羽形状的实验研究

曹岩 , 邵树峰 , 严俊杰 , 胡党辉

工程热物理学报

本文对入口压力为0.20～0.50 MPa的饱和蒸汽在20～70 ℃过冷水中超音速浸没射流凝结所形成的汽羽的形状进行了实验研究.实验结果表明:根据汽羽膨胀的次数,汽羽形状主要有渐缩形、膨胀-收缩形、双膨胀-收缩形、收缩-膨胀-再收缩形和发散形五种;汽羽的穿透长度随着蒸汽入口压力的增大和过冷水温度的上升而逐渐增大;对于设计压比分别为0.318和0.113的喷嘴,汽羽的无量纲穿透长度分别在3.45～12.62和2.40～9.81之间,明显小于相同条件下音速蒸汽浸没射流凝结所形成的汽羽无量纲穿透长度.同时,在理论推导的基础上给出了计算汽羽无量纲穿透长度的实验关联式,其预测值与实验值误差小于18%.

关键词: 超音速 , 蒸汽射流 , 汽羽形状 , 无量纲穿透长度

固体火箭发动机低空羽流场的相似研究

王雁鸣 , 谈和平 , 余其铮

工程热物理学报

本文针对固体火箭发动机低空羽流场的数据外推问题进行研究.应用相似方法分析发动机低空羽流场模型,整理相似准则及相似条件.简化相似模型,根据工程计算半经验方法,拟和低空羽流温度场的计算公式,计算结果与工程计算数据基本吻合,验证了相似方法的可行性.

关键词: 固体火箭发动机 , 羽流 , 相似准则

超音速蒸汽射流汽羽形状及压力分布的实验研究

刘光耀 , 严俊杰 , 潘冬冬 , 李文军 , 武心壮 , 邢秦安

工程热物理学报

本文针对喷嘴喉部直径为8 mm、出口直径为9.6 mm,压力为0.2～0.6 MPa,的蒸汽在温度变化范围为20～70℃环境水中形成的超音速蒸汽浸没射流凝结进行了实验研究.实验观察到了五种典型的汽羽:渐缩形、膨胀-收缩形、双膨胀-收缩形、膨胀-收缩-发散形和发散形汽羽.实验测定了流场的压力分布并对轴线压力分布规律与汽羽凝结形态进行了对照分析;同时给出了流场的压力分布图,反映了流场中压力的影响范围随着蒸汽入口压力和过冷水温度的增加而逐渐扩大的规律.

关键词: 超音速射流 , 蒸汽凝结 , 汽羽形状 , 压力分布

一维湍流模型对He平面羽流和CH_4/H_2/N_2射流火焰的数值模拟

仇晓龙 , 吴玉新 , 张海 , 吕俊复

工程热物理学报

本文采用一维湍流模型（ODT）对氦气平面羽流和CH_4/H_2/N_2射流火焰进行数值模拟,和前人的实验结果进行定量地对比。结果表明,ODT模型能够准确地预测平面羽流基本特征,湍流涡团的分布同流场拉伸率之间具有密切的关系,涡团强度的分布能够直观地表明当地的湍流强度。ODT模型埘CH_4/H_2/N_2瞬态火焰的模拟定性反应了火焰特性及其与湍流作用的规律,对温度-混合分数的预测值和实测值进行比较,发现甲烷火焰燃烧在富燃料侧并未达到平衡状态,因而基元反应对火焰特性的预测具有重要作用。

关键词: 一维湍流模型(ODT) , 平面羽流 , 甲烷射流火焰

谢韦尔斯基钢管厂安装钢包炉

连铸

关键词:

高性能精品模具钢系列产品的研究与开发(20079~201012)

高碳高合金马氏体钢回火过程连续性转变的内耗行为研究

钢铁研究学报

李绍宏,邓黎辉,谢殷子,吴晓春

关键词: 高碳高合金马氏体钢淬火后在回火过程中存在过饱和碳原子偏聚现象，碳原子偏聚于位错附近的间隙位置，回火过程中以碳化物形式沉淀析出。通过内耗研究表明，随着回火温度的增加，Snoek峰驰豫强度下降并消失，SKK峰驰豫强度降低并随回火温度的升高而宽化。由该结果可知由于大量碳原子偏聚于位错处，随后以细颗粒碳化物形式在位错处析出。随着回火温度增加，大部分位错回复消失及碳化物聚集长大，同时残余奥氏体分解产生硬化效应，使钢的硬度增加而韧性下降。

过膨胀超音速蒸汽浸没射流凝结的实验研究

武心壮 , 潘冬冬 , 严俊杰 , 李文军 , 李莹

工程热物理学报

针对入口压力为 0.20～0.60 MPa 的饱和蒸汽在 20～70℃过冷水中形成的过膨胀超音速蒸汽浸没射流凝结进行了实验研究.观察到了渐缩形、收缩-膨胀-收缩形、收缩-膨胀-发散形和发散形汽羽,汽羽形状主要由入口蒸汽压力和过冷水温度决定,给出了汽羽凝结形态分布图.同时,给出了汽羽的轴向和径向温度分布规律,在靠近喷嘴附近,温度变化幅度比较大,在远离喷嘴处,温度变化趋于平缓;汽羽的轴向温度分布与汽羽的形状密切相关.

关键词: 过膨胀超音速 , 蒸汽射流 , 汽羽形状 , 温度分布

超音速蒸汽浸没射流与凝结换热的实验研究

邵树峰 , 严俊杰 , 曹岩 , 刘继平

工程热物理学报

本文对压力为0.20～0.40 MPa的蒸汽在27℃环境水中超音速浸没射流与凝结换热进行了实验研究.实验与分析结果表明:流场分为汽羽、汽液界面、汽液两相混合区和环境水四个区域;随着蒸汽入口压力的增大,依次出现圆锥-椭圆双层汽羽、圆锥形汽羽和椭圆形汽羽;当蒸汽入口压力从0.20 MPa增大到0.40 MPa时,汽羽的无量纲穿透长度从2.20近似线性增大到4.20,射流平均凝结换热系数随着蒸汽入口压力的增大缓慢减小,其数值在0.67～0.80 MW/(m2·℃)之间变化.

关键词: 超音速 , 蒸汽射流 , 凝结 , 浸没