强金丽
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黄春平
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张海军
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余亮
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柯黎明
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黄斌
稀有金属材料与工程
采用搅拌摩擦加工法在A1基体中添加粒度30～40 μm,8～10 μm,2～3 μtm的Ni粉,制备Ni(400)/Al、Ni(1500)/Al及Ni(6500)/Al复合材料.采用SEM、EDS以及XRD对复合区微观结构及相组成进行分析.结果表明,Ni粉粉末粒度对生成的产物形态有较大影响,随着粉末尺寸增大,团聚效应减弱,破碎效果增强,Ni(6500)/A1、Ni(1s00)/Al和Ni(400)/Al中Ni团体依次呈独特叠层状组织、类椭圆形结构和近圆形结构;粉末尺寸的增大对金属间化合物的生成更有利;与基体相比,Ni(6500)/Al、Ni(1500)/A1和Ni(400)/Al的抗拉强度依次提高了50％、59％和71.9％.
关键词:
粉末粒度
,
搅拌摩擦加工
,
Al-Ni金属间化合物
王运会
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黄春平
,
陈文亮
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梁养民
,
柯黎明
机械工程材料
用搅拌摩擦焊技术焊接了航空发动机铝合金叶片本体与镶条,分析了不同工艺参数对焊缝成形的影响.结果表明:采用搅拌摩擦焊技术能够很好地实现铝合金叶片本体与镶条的锁底结构单面和双面连接,并且焊后镶条前端凸台的变形较小；搅拌头的旋转速度越高,焊缝上部越易产生孔洞型缺陷,搅拌头的旋转速度越低,焊后镶条前端凸台的变形越大；焊接速度越快,焊缝上部越易出现孔洞缺陷,焊缝底部越易产生隧道孔缺陷,并且焊后镶条前端凸台的变形也相对较大；搅拌头的旋转速度为1000 r·min-1,焊接速度为100 mm· min-1时能够获得无缺陷的铝合金叶片本体与镶条锁底连接接头,并且焊后镶条前端凸台的变形最小.
关键词:
铝合金叶片
,
搅拌摩擦焊
,
工艺
,
焊缝成形
杨剑赟
,
邢丽
,
黄春平
,
柯黎明
机械工程材料
采用双面潜弧焊焊接了45mm厚的TC4钛合金，得到了内部无缺陷的对接接头，采用光学显微镜分析了接头的显微组织。结果表明：焊缝为β柱状晶，柱状晶内为α’马氏体组成的网篮组织，先焊焊缝受后一道焊缝影响，α’马氏体呈条状，后焊焊缝高温停留时间较短，冷却后α’马氏体为针状；热影响区分为部分重结晶区、过渡区、细晶区与粗晶区，且皆为等轴晶，但尺寸及形态不同；部分重结晶区为等轴α、β组织；过渡区为等轴Ct、针状α’马氏体和残留β晶粒组织；细晶区则为针状α’马氏体和残留β晶粒；粗晶区组织为网篮状α‘氏体和残留β晶粒。
关键词:
TC4钛舍金
,
潜弧焊
,
焊接接头
,
显微组织
黄科辉
,
柯黎明
,
邢丽
,
陈玉华
,
黄春平
稀有金属材料与工程
采用自制旋转摩擦挤压合金化设备以纯铝板和纯Ti粉为原材料制备了Al-Ti金属间化合物.利用扫描电子显微镜、能谱仪、透射电子显微镜以及X射线衍射仪对合金化产物的微观组织结构及相组成进行了分析,并对其显微硬度进行了测量.结果表明:原材料Al、Ti在摩擦棒的剪切与强烈挤压力的共同作用下,能够在固态下发生合金化反应,生成Al3Ti金属间化合物相,其晶粒尺寸约为500nm,且基体铝中的位错较多,呈卷曲无规则排列状态.合金化产物平均硬度值HV达到1080MPa,为原始纯铝硬度的4倍.
关键词:
旋转摩擦挤压合金化
,
Al3Ti金属间化合物
,
微观组织结构
宋骁
,
邢丽
,
黄春平
,
王善林
机械工程材料
对2198铝锂合金薄板进行了搅拌摩擦焊试验，分析了搅拌头旋转速度和焊接速度对焊缝成形及接头力学性能的影响。结果表明：旋转速度（n）与焊接速度（v）的比值大于15．7时，能形成表面成形良好，且内部致密无缺陷的焊缝；接头焊核区形成了细小的等轴晶，前进侧热力影响区大部分为等轴状晶粒，后退侧热力影响区的板条状组织发生了变形，其周围出现了细晶粒；焊接速度为30mm·min叫时，接头的抗拉强度随旋转速度的增大而变小，其最大值为432．17MPa，焊缝的硬度低于母材的，热力影响区的硬度最低，焊核区的硬度略高于热力影响区的。随着n／v的增大，热影响区的软化区间变宽。
关键词:
2198铝锂合金
,
搅拌摩擦焊
,
工艺参数
,
焊缝成形
,
力学性能
辜纯民
,
邓卫华
,
杨成刚
,
柯黎明
,
黄春平
机械工程材料
doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2008.06.008
利用正交试验法研究了搅拌摩擦焊工艺参数对LY12铝合金接头组织和力学性能的影响.结果表明:搅拌头轴肩直径对接头抗拉强度的影响大于搅拌头旋转速度和焊接速度对接头强度的影响;当焊接工艺参数匹配合理时,接头热输入量适当,焊核晶粒组织为细小均匀的等轴晶,接头抗拉强度大于350MPa,接头强度系数高达86%.
关键词:
搅拌摩擦焊
,
接头强度
,
显微组织
,
正交试验
黄春平
,
柯黎明
,
邢丽
,
刘鸽平
稀有金属材料与工程
对搅拌摩擦加工工艺、加工对性能的影响及其在制备复合材料及合金等方面的研究做了比较详尽的综述,并指出搅拌摩擦加工研究进程中存在的问题、发展前景及今后的研究方向.认为对非正常晶粒长大的影响因素及其产生机制还有待深入研究.熔化焊结合搅拌摩擦加工能满足钛合金等高强材料焊接的需要.用搅拌摩擦加工制备纳米相增强金属基复合材料和金属间化合物将有良好的应用前景.为解决材料微观结构不均匀现象,基于搅拌摩擦加工基本思想,开发新的适合材料制备的新工艺将是该技术从实验室成功走向实际应用的瓶颈.
关键词:
搅拌摩擦加工
,
微观结构改性
,
纳米增强复合材料
,
金属间化合物
王忻凯
,
邢丽
,
徐卫平
,
黄春平
,
刘奋成
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2015.05.002
采用4mm厚的5A03-H铝合金板材作为基材,利用无倾角成形工具,进行搅拌摩擦增材制造工艺实验,研究工艺参数对增材区成形的影响.结果表明:随着行进速度提高,单道增材宽度、界面迁移高度和迁移宽度值均减小.当行进速度为60mm/min时,界面迁移量较小,单道增材宽度较大.增材间距大时,会有两道次间的未结合界面和迁移界面缺陷;随间距减小,未结合界面逐渐转变成迁移界面;当间距达到某个值时,迁移界面消失.为了得到成形良好的增材区,必须优化增材加工的间距.逆向增材与同向增材相比,能有效地抑制并消除向增材区中心迁移的界面,因此可获得较大的有效增材宽度.
关键词:
搅拌摩擦增材制造
,
铝合金
,
工艺参数
,
界面迁移
汪云海
,
黄春平
,
夏春
,
张海军
,
刘奋成
,
柯黎明
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20151112.004
采用搅拌摩擦加工(FSP)方法在Al基体中添加微米级Ni粉及(Ni+ La2O3)混合粉末,制备Ni/Al及(Ni+ La2O3)/Al复合材料.采用SEM、EDS及XRD对复合区微观结构及相组成进行分析,采用室温拉伸试验对Ni/Al、(Ni+La2O3)/Al复合材料力学性能进行了测试.结果表明:Ni/Al复合材料中主要成分为Al、Al3Ni和Ni粉团聚物,Ni粉团聚物尺寸粗大,形貌呈壳-核结构,核为团聚的Ni,壳为Al3Ni增强相层;La2O3对Al-Ni原位反应有较大影响,能够强化Al-Ni原位反应,生成更多增强相;La2O3阻碍了Ni粉的相互吸附和聚拢行为,从而减少了团聚现象;(Ni+ La2O3)/Al复合材料的抗拉强度可以达到186 MPa,与Al基体(抗拉强度72 MPa)、纯Al FSP(抗拉强度90 MPa)、Ni/Al复合材料(抗拉强度144 MPa)相比,其抗拉强度分别提高了158％、107％、29％.
关键词:
La2O3
,
搅拌摩擦加工
,
复合材料
,
组织
,
性能
刘奋成
,
林鑫
,
杨高林
,
黄春平
,
陈静
,
黄卫东
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2010.00046
在Ar气和空气环境中激光立体成形了Inconel 718镍基高温合金坯.显微组织观察、拉伸性能和高周疲劳性能测试结果表明:Ar气和空气环境中成形合金的沉积态和热处理态组织基本相同,沉积态组织为沿沉积方向连续生长的粗大柱状枝晶,组织细密、均匀;热处理后发生再结晶,柱状晶转变为等轴晶;2种气氛下成形件热处理后的静载拉伸性能满足锻件标准,空气环境中成形试佯的拉伸强度略高于Ar气环境中成形的试样,但是前者的塑性略低;前者的疲劳性能比后者约低30%,这主要是由于空气中成形的试样中存在较多的氧化物夹杂和显微气孔等缺陷;二者的疲劳性能均低于锻件标准,主要原因是试样中存在氧化物夹杂、显微气孔等冶金缺陷以及热处理后的晶粒尺寸较大.
关键词:
镍基高温合金
,
激光立体成形
,
气氛
,
显微组织
,
力学性能
