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层间温度对9%Cr热强钢管道多层多道焊接头残余应力的影响

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金属学报 2018年第12期54卷 1767-1776页

作者：胡磊王学尹孝辉刘洪马群双安徽工业大学材料科学与工程学院马鞍山243032 武汉大学动力与机械学院武汉430072 东方电气集团东方锅炉股份有限公司自贡643001

使用有限元法研究了不同层间温度(IPT)时,在9%Cr热强钢管道多层多道焊接头残余应力演化中马氏体相变作用的差异,揭示了层间温度对残余应力作用的机理。结果表明,提高层间温度可以显著降低接头内的残余拉应力,特别是管道中部区域焊缝(WM... 详细信息

使用有限元法研究了不同层间温度(IPT)时,在9%Cr热强钢管道多层多道焊接头残余应力演化中马氏体相变作用的差异,揭示了层间温度对残余应力作用的机理。结果表明,提高层间温度可以显著降低接头内的残余拉应力,特别是管道中部区域焊缝(WM)内的残余拉应力降低明显。其机理主要有2方面:一是提高层间温度可保留较高含量的奥氏体,屈服强度低的奥氏体在冷却时积累的残余拉应力较低;二是高的层间温度阻止了马氏体相变在每道焊道焊完后立即进行,从而避免了马氏体相变降低拉应力的效果被后焊焊道的焊接热循环所消除和在随后焊道的焊接热循环中重新积累较大的拉应力。层间温度对9%Cr热强钢管道多层多道焊残余应力分布的影响取决于热收缩和马氏体相变的综合作用,当层间温度较低(低于马氏体转变终了温度Mf)时,热收缩占主导作用,此时接头的大部分区域以残余拉应力为主,只在末道焊道焊缝及其热影响区(HAZ)内形成较大的压应力;当层间温度较高(高于马氏体转变开始温度Ms)时,马氏体相变占主导作用,此时接头以残余压应力为主。

关键词： 9%Cr热强钢多层多道焊层间温度残余应力数值模拟

连接温度、压力和保温时间对Ti_3SiC_2/Ni扩散连接接头性能的影响

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稀有金属材料与工程 2007年第A02期36卷 461-464页

作者：尹孝辉李美栓王阳周延春中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室辽宁沈阳110016 中国科学院研究生院

利用Gleeble 3500热模拟实验机,在800～1100℃、10～90min和6～20 MPa条件下对Ti_3SiC_2和Ni进行真空扩散连接。通过正交实验,研究了连接温度、连接压力和高温保温时间对试样连接强度的影响,优选出最佳工艺参数。结果表明,扩散连接工艺... 详细信息

利用Gleeble 3500热模拟实验机,在800～1100℃、10～90min和6～20 MPa条件下对Ti_3SiC_2和Ni进行真空扩散连接。通过正交实验,研究了连接温度、连接压力和高温保温时间对试样连接强度的影响,优选出最佳工艺参数。结果表明,扩散连接工艺参数显著影响Ti_3SiC_2/Ni接头的剪切强度。在1000℃、10min和20MPa实验条件下,获得的Ti_3SiC_2/Ni接头的剪切强度达到(121±7)MPa,接近Ti_3SiC_2陶瓷的剪切强度。

关键词： Ti3SiC2 Ni 扩散连接剪切强度

溶胶-凝胶制备的Al_2O_3涂层抗原子氧侵蚀性能研究

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稀有金属材料与工程 2007年第A02期36卷 735-738页

作者：多树旺李美栓尹孝辉刘庭芝周延春江西科技师范学院江西南昌330013 中科院金属研究所辽宁沈阳110016

以异丙醇铝(Al(C_3H_7O)_3)为先驱物,水为溶剂,HNO_3做胶溶剂制得了稳定、均一的Al_2O_3溶胶,浸涂在聚酰亚胺和银薄膜表面干燥后获得了致密透明的涂层。采用空间综合环境地面模拟设备对试样进行了原子氧暴露实验。结果表明:溶胶-凝胶制... 详细信息

以异丙醇铝(Al(C_3H_7O)_3)为先驱物,水为溶剂,HNO_3做胶溶剂制得了稳定、均一的Al_2O_3溶胶,浸涂在聚酰亚胺和银薄膜表面干燥后获得了致密透明的涂层。采用空间综合环境地面模拟设备对试样进行了原子氧暴露实验。结果表明:溶胶-凝胶制备的Al_2O_3涂层抗原子氧侵蚀性能优异,抗原子氧侵蚀性能比聚酰亚胺基体提高了2个数量级以上。经FTIR和XPS分析表明:在原子氧暴露后涂层表面生成了一层Al_2O_3,阻止了原子氧对基体材料的进一步侵蚀。涂覆涂层后基体的光学性能没有受到影响。实验证明溶胶-凝胶制备抗原子氧侵蚀的防护涂层是一种行之有效的方法。它工艺简单,可涂覆形状复杂、大面积的器件。

关键词：原子氧防护涂层 Al2O3 溶胶凝胶空间环境

Ti_3SiC_2陶瓷/Fe扩散连接接头强度及断裂行为

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热加工工艺 2019年第7期48卷 19-22页

作者：尹孝辉张向忠安徽工业大学材料科学与工程学院安徽马鞍山243002

在连接温度850～1050℃、保温时间60～120 min、压力10～20 MPa的条件下对Ti_3SiC_2陶瓷和Fe进行真空扩散连接。用剪切实验评价Ti_3SiC_2陶瓷与Fe扩散连接接头强度,并利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)观察分析断口形貌和成分,分析... 详细信息

在连接温度850～1050℃、保温时间60～120 min、压力10～20 MPa的条件下对Ti_3SiC_2陶瓷和Fe进行真空扩散连接。用剪切实验评价Ti_3SiC_2陶瓷与Fe扩散连接接头强度,并利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)观察分析断口形貌和成分,分析连接工艺参数对接头剪切强度和反应层厚度的影响。结果表明:随着连接温度的升高和保温时间的增加,接头的剪切强度先增加后降低。

关键词： Ti3SiC2陶瓷扩散连接剪切强度

添加ZrC增强相的Cu-Sn-Ti钎料真空钎焊金刚石的微观结构和磨削性能的研究

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机械工程学报 2021年第18期57卷 182-189页

作者：尹孝辉徐凡徐东丁建祥陈继丁梓超崔冰安徽工业大学材料科学与工程学院马鞍山243002 安徽工业大学先进金属材料绿色制备与表面技术教育部重点实验室马鞍山243002

采用Cu-Sn-Ti-xZrC增强相复合钎料钎焊金刚石/45钢,实现其高强度连接。用扫描电镜,能谱仪、X射线衍射仪对真空钎焊后的金刚石和钎料界面层的宏观形貌和微观组织进行分析,同时通过维氏硬度计和磨擦磨损试验机对钎焊后金刚石的力学性能进... 详细信息

采用Cu-Sn-Ti-xZrC增强相复合钎料钎焊金刚石/45钢,实现其高强度连接。用扫描电镜,能谱仪、X射线衍射仪对真空钎焊后的金刚石和钎料界面层的宏观形貌和微观组织进行分析,同时通过维氏硬度计和磨擦磨损试验机对钎焊后金刚石的力学性能进行表征。结果表明:添加15wt.%ZrC的Cu-Sn-Ti钎料真空钎焊金刚石结合界面钎料铺展较均匀,金刚石的出露度较高,并且未出现明显裂纹等缺陷;金刚石表面有碳化物和少量的金属间化合物生成;随着ZrC含量的增加,界面处的硬度逐渐提高,且界面处的硬度高于基体和钎料层部分;添加15wt.%ZrC的钎焊接头磨损试验后的摩擦因数、磨削阻力及金刚石掉落率相对其他成分的较低,且被磨件的被去除量更大,这表明添加15wt.%ZrC的钎焊金刚石接头具有最佳的性能。

关键词： ZrC增强相钎焊金刚石碳化物硬度摩擦因数去除量

AZ91D镁合金表面激光熔覆Al-Si合金涂层

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金属热处理 2010年第8期35卷 42-45页

作者：包全合赵昆刘家阔尹孝辉安徽工业大学材料科学与工程学院安徽省金属材料与加工重点实验室安徽马鞍山243002 中国重型汽车集团有限公司山东济南250002

用Nd:YAG脉冲激光器在镁合金AZ91D表面激光熔覆Al-Si合金,运用XRD、SEM、EDS等分析测试手段对合金层进行组织分析,并对合金层进行了显微硬度、耐磨性、耐腐蚀性等性能测试。研究表明激光熔覆Al-Si能够提高镁合金的硬度、耐磨性和耐腐蚀性。

关键词： AZ91D镁合金 Al-Si合金粉激光熔覆耐磨性耐腐蚀性

Ti3SiC2/Ni扩散连接接头的界面结构及连接强度

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Ti3SiC2/Ni扩散连接接头的界面结构及连接强度

马氏体相变对CMT熔覆9Cr-1Mo涂层残余应力影响的数值模拟

服务科技创新，推进成果转化——2011年安徽省科协年会机械工程分年会

作者：尹孝辉安徽工业大学材料科学与工程学院

本文利用Gleeble3500热模拟实验机,在800～1000℃、10～90 min和6～20 MPa条件下对TiSiC和Ni进行真空扩散连接。采用扫描电镜、X射线、电子探针等分析手段确定了界面结构和反应产物,并用剪切实验评价了接头的连接强度。结果表明,在连接... 详细信息

本文利用Gleeble3500热模拟实验机,在800～1000℃、10～90 min和6～20 MPa条件下对TiSiC和Ni进行真空扩散连接。采用扫描电镜、X射线、电子探针等分析手段确定了界面结构和反应产物,并用剪切实验评价了接头的连接强度。结果表明,在连接过程中,界面生成NiSi、NiTiSi、TiNi和TiC多种反应产物,形成了Ni/NiSi+NiTiSi+TiC/TiSiC+TiNi+TiC/TiSiC的界面结构。在1000℃、10 min和20 MPa实验条件下,获得的TiSiC/Ni接头的剪切强度达到121±7 MPa,接近TiSiC陶瓷的剪切强度。

关键词： Ti3SiC2 Ni 扩散连接界面反应剪切强度

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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过程工程学报 2024年第8期24卷 926-936页

作者：尹孝辉刘辉嵇翔宇独家卿王瑞胡磊安徽工业大学材料科学与工程学院安徽马鞍山243002

为了提高低碳钢的使用温度,采用冷金属过渡(Cold Metal Transition,CMT)焊接技术在Q235基板上制备了9Cr-1Mo涂层。由于焊接热效应,熔覆后涂层和基板热影响区会形成显著的残余应力。使用盲孔法测量了试样表面残余应力分布,同时使用SYSWEL... 详细信息

为了提高低碳钢的使用温度,采用冷金属过渡(Cold Metal Transition,CMT)焊接技术在Q235基板上制备了9Cr-1Mo涂层。由于焊接热效应,熔覆后涂层和基板热影响区会形成显著的残余应力。使用盲孔法测量了试样表面残余应力分布,同时使用SYSWELD软件开发了考虑材料马氏体固态相变的热-冶金-力学耦合计算的有限元方法,模拟了CMT熔覆9Cr-1Mo涂层温度场与应力场分布,并分析了马氏体相变对残余应力分布的影响。结果表明,涂层部分主要为马氏体组织,热影响区主要为铁素体与珠光体组织。多道焊中的多次热循环对涂层残余应力演化影响明显,后道焊道焊接热循环可以使先焊焊道熔覆时产生的应力重新分布,并同时改变残余应力的方向和大小。马氏体相变使熔覆层大部分区域呈现为压应力,而基板热影响区主要为拉应力。其中,最高横向残余拉应力出现在熔合线附近的热影响区,峰值为300 MPa,压应力集中在熔深附近的熔覆层上,峰值达到-200 MPa。最高纵向残余拉应力出现在焊道之间的热影响区中,峰值达到550 MPa,压应力峰值出现在焊道底部,峰值达-400 MPa。在马氏体相变和后焊焊道热循环的作用下使表层残余应力呈现拉压相间分布状态。模拟结果与实验结果吻合良好。

关键词： CMT电弧熔覆马氏体相变 9Cr-1Mo 数值模拟残余应力

焊接热输入对800MPa级低合金高强钢焊接接头组织性能的影响

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热加工工艺 2015年第1期44卷 36-38,41页

作者：邓磊尹孝辉袁中涛文劲刚安徽工业大学材料科学与工程学院安徽马鞍山243002

在不预热的条件下,采用熔化极气体保护焊接方法对800 MPa低合金高强钢进行焊接,研究了焊接热输入对焊接接头的微观组织和性能的影响。结果表明:四种热输入条件下,焊缝区显微组织都有针状体素体组织,随着热输入增加,焊缝区的贝氏体组织减... 详细信息

在不预热的条件下,采用熔化极气体保护焊接方法对800 MPa低合金高强钢进行焊接,研究了焊接热输入对焊接接头的微观组织和性能的影响。结果表明:四种热输入条件下,焊缝区显微组织都有针状体素体组织,随着热输入增加,焊缝区的贝氏体组织减少,先共析铁素体和块状铁素体产生,针状铁素体呈现先增加后减少的趋势。随着热输入的增大,焊接接头的抗拉强度逐渐降低,而低温冲击韧性则先升高后下降。当线能量为14.66 k J/cm时,接头获得了良好的综合性能。

关键词：低合金高强钢热输入组织性能