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局部强冷作用下厚板铝合金/镁合金搅拌摩擦焊界面金属间化合物的析出行为

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金属学报 2024年第6期60卷 777-788页

作者：徐洋柯黎明聂浩夏春刘强陈书锦南昌航空大学轻合金加工科学与技术国防重点学科实验室南昌330063 江苏科技大学材料科学与工程学院镇江212003

厚板铝合金/镁合金在搅拌摩擦焊(FSW)时接头界面沿板厚方向存在严重的温度分布差异问题,导致接头界面组织分布极不均匀,接头成形较为困难。减小接头界面沿板厚方向温差成为改善厚板铝合金/镁合金FSW接头成形的关键之一。本工作选取15 m... 详细信息

厚板铝合金/镁合金在搅拌摩擦焊(FSW)时接头界面沿板厚方向存在严重的温度分布差异问题,导致接头界面组织分布极不均匀,接头成形较为困难。减小接头界面沿板厚方向温差成为改善厚板铝合金/镁合金FSW接头成形的关键之一。本工作选取15 mm厚的5A06-H112铝合金和AZ31B-O镁合金板材进行异种材料FSW,采用液氮喷洒于焊缝上表面进行局部强冷,利用EBSD和TEM获得焊接接头物相分布和晶粒取向散布,研究了铝合金/镁合金接头搅拌区(SZ)两侧界面处金属间化合物(IMCs)的析出行为。结果表明,在空冷和液氮冷却2种条件下SZ的铝合金侧主要析出Al_(3)Mg_(2)相;镁合金侧主要析出Al_(12)Mg_(17)相,且在上部界面处与Mg发生了共晶反应;焊缝表面局部强冷,降低了接头各位置的峰值温度和高温停留时间,有效抑制了IMCs的析出和低熔点共晶的形成。不施加表面冷却时,铝合金侧界面上部和中部附近的SZ中主要析出Al_(3)Mg_(2)相,底部SZ中则为细小的等轴铝合金晶粒;镁合金侧界面上部的SZ中则主要析出了Al_(12)Mg_(17)相,并与Mg形成低熔点共晶,且在共晶区与SZ中的铝合金之间析出Al_(3)Mg_(2)薄层,中部和下部SZ与镁合金之间析出了界线分明、由Al_(3)Mg_(2)层和Al_(12)Mg_(17)层组成的IMCs叠层,且中部的IMCs叠层总厚度远大于峰值温度较低的底部处IMCs叠层厚度,其中Al_(3)Mg_(2)层厚度减薄更为明显。当在焊缝表面施加液氮冷却时,铝合金侧界面上部的SZ中除了析出Al_(3)Mg_(2)相外,还有少部分Al_(12)Mg_(17)和铝合金晶粒,而界面中部和底部SZ中均为等轴状的铝合金晶粒;在镁合金侧界面处,各部位IMCs析出行为与不施加表面冷却时相似,但界面上部析出的Mg+Al_(12)Mg_(17)共晶层和Al_(3)Mg_(2)层、中部和下部SZ界面IMCs叠层总厚度明显减小,Al_(3)Mg_(2)薄层厚度降低更为显著。应变速率对IMCs的析出有显著影响,表现为界面层实际厚度远大于由扩散定律计算的理论厚度。

关键词：搅拌摩擦焊厚板铝合金/镁合金接头金属间化合物局部强冷

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外部能场辅助搅拌摩擦焊接技术综述

航空制造技术 2024年第10期67卷 14-23页

作者：陈书锦张帅张荣洲李志豪李沫琦刘建华江苏科技大学材料科学与工程学院镇江212100

外部能场辅助搅拌摩擦焊接是一种改进型固相焊接方法,在航空航天、汽车制造、能源领域等方面得到了广泛应用,通过引入外部能场,可以改善焊接接头的组织和性能,提高焊接质量和效率。本文对外部能场辅助搅拌摩擦焊接技术进行了分类,综述... 详细信息

外部能场辅助搅拌摩擦焊接是一种改进型固相焊接方法,在航空航天、汽车制造、能源领域等方面得到了广泛应用,通过引入外部能场,可以改善焊接接头的组织和性能,提高焊接质量和效率。本文对外部能场辅助搅拌摩擦焊接技术进行了分类,综述了能场的选择和控制、工艺参数的优化等,阐述了外部能场对焊接温度、轴向载荷、接头组织性能的影响,最后总结了外部能场辅助搅拌摩擦焊接技术未来的发展趋势。

关键词：搅拌摩擦焊接外部能场方法接头性能晶粒细化轴向载荷温度梯度

超临界CO_(2)池式传热流固耦合传热特性数值模拟

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物理学报 2024年第10期73卷 227-236页

作者：于博文何孝天徐进良华北电力大学低品位能源多相流与传热北京市重点实验室北京102206 华北电力大学电站能量传递转化与系统教育部重点实验室北京102206

超临界类沸腾传热已有初步研究,对类气-类液界面的定义仍不统一.采用层流模型对超临界CO_(2)池式传热特性进行流固耦合数值模拟研究,d=70μm的铂丝为加热件,热流密度q_w范围为0-2000 kW/m^(2),压力P范围为8-10 MPa,加热丝附近采用多尺... 详细信息

超临界类沸腾传热已有初步研究,对类气-类液界面的定义仍不统一.采用层流模型对超临界CO_(2)池式传热特性进行流固耦合数值模拟研究,d=70μm的铂丝为加热件,热流密度q_w范围为0-2000 kW/m^(2),压力P范围为8-10 MPa,加热丝附近采用多尺度网格进行建模,模拟值与实验数据吻合较好.通过与亚临界传热类比通过计算导热占比Q_(con)/Q_(t)沿r方向变化规律,将超临界划分为3个区,当TT_(M)为类气区(vapor-like,VL),与用超临界类沸腾干度x分区规律相同;根据通过计算导热占比确定的类气膜内平均导热λ_(ave)和导热热阻R_(G)随热流密度q_(w)变化曲线可很好地解释类蒸发区换热系数h随q_(w)的变化规律.本文提出了确定超临界池式传热类气-类液界面的新方法,较好地解释了类蒸发区传热机理,为后续超临界类沸腾池式传热的发展提供了理论基础.

关键词：超临界池式传热流固耦合数值模拟

国家自然科学基金重点项目“非线性网络的动力学复杂性研究”的突出进展和创新成果

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中国科学基金 2009年第4期23卷 235-239页

作者：方锦清中国原子能科学研究院北京102413

1引言为了确保我国国民经济持续健康发展和全面提升国家自主创新能力，我国制定了第二个《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》和《十一五规划》。这两大计划中，把复杂系统、下一代信息网络、信息安全理论等明确定为重... 详细信息

1引言为了确保我国国民经济持续健康发展和全面提升国家自主创新能力，我国制定了第二个《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》和《十一五规划》。这两大计划中，把复杂系统、下一代信息网络、信息安全理论等明确定为重大（点）项目和科学前沿的研究课题。

关键词：非线性网络动力学复杂性

内插缝Helmholtz共振腔吸声超结构的机理分析与优化设计

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物理学报 2024年第11期73卷 164-177页

作者：贾静肖勇王勋年王帅星温激鸿中国空气动力研究与发展中心气动噪声控制重点实验室绵阳621000 国防科技大学智能科学学院装备综合保障技术重点实验室长沙410073

低频噪声一直是噪声控制领域比较棘手的问题,近年来吸声超结构的蓬勃发展为低频噪声控制提供了新理念.本文提出了一种内插缝Helmholtz共振腔吸声超结构,建立了其吸声特性计算的理论解析方法,并与数值计算方法对比,验证了解析方法的有效... 详细信息

低频噪声一直是噪声控制领域比较棘手的问题,近年来吸声超结构的蓬勃发展为低频噪声控制提供了新理念.本文提出了一种内插缝Helmholtz共振腔吸声超结构,建立了其吸声特性计算的理论解析方法,并与数值计算方法对比,验证了解析方法的有效性.随后,从吸声曲线、简化等效模型、归一化声阻抗、声压云图与质点速度分布等多角度对吸声特性及吸声机理进行了深入分析.进一步,采用差分优化算法开展了多元胞并联耦合宽带优化设计,优化后典型超结构实现了90 mm厚度下在170—380 Hz低频段内平均吸声系数达到0.86的优异吸声效果.最后,制备了若干样件,开展吸声测试,实验结果与理论结果符合良好,验证了解析建模与优化设计方法的准确性.本文提出的内插缝Helmholtz共振腔吸声超结构具有结构简单、低频吸声性能好,且易于加工制造等特点,在低频噪声控制领域具有广阔的应用前景.

关键词：吸声超结构 Helmholtz共鸣器内插缝低频吸声

基于熔池原位冶金的电弧增材制造Al-Cu-Li合金显微组织与硬度

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金属学报 2024年第5期60卷 661-669页

作者：黎康杰孙泽羽何蓓田象军北京航空航天大学大型金属构件增材制造国家工程实验室北京100191

随着航空航天领域对大型轻量化构件的需求日益增加,研发新型Al-Li合金制备技术能够提升制造效率,减轻构件重量。本工作采用一种Al-Cu合金丝材与Al-Li二元合金粉末同步输送的电弧增材制造方法,成功制备了Al-Cu-Li合金试样。利用OM、SEM、... 详细信息

随着航空航天领域对大型轻量化构件的需求日益增加,研发新型Al-Li合金制备技术能够提升制造效率,减轻构件重量。本工作采用一种Al-Cu合金丝材与Al-Li二元合金粉末同步输送的电弧增材制造方法,成功制备了Al-Cu-Li合金试样。利用OM、SEM、XRD、TEM和Vickers硬度仪对试样的晶粒形貌、物相组成进行表征并测量硬度。结果表明,电弧增材制造Al-Cu-Li合金沉积态试样由10~20μm的细小等轴晶组成,且晶界处存在半连续网状共晶θ(Al_(2)Cu)相。增材制造热循环作用还会导致晶界附近析出T_(B)(Al_(7)Cu_(4)Li)相与T_(1)(Al_(2)CuLi)相。T_(1)相主要分布于试样的中部及底部,且随着增材制造热循环次数的增加T_(1)相含量呈上升趋势,试样底部的T_(1)相含量最高。电弧增材制造Al-Cu-Li合金沉积态试样的最大硬度为126.7 HV_(0.1),略高于其他电弧增材制造2219 Al-Cu合金,这主要得益于细小的等轴晶组织以及热循环的作用下所产生的T_(1)相。

关键词： Al-Li合金电弧增材制造显微组织硬度

稀土元素La对AlMgSi合金性能和微结构的影响

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金属学报 2024年第1期60卷 107-116页

作者：郑雄赖玉香向雪梅陈江华湖南大学材料科学与工程学院长沙410082 海南大学精密仪器高等研究中心皮米电镜中心海口570228

微合金化是改善铝合金性能及微观结构的有效方法。本工作采用硬度、导电率和拉伸性能测试,以及SEM和TEM等表征分析手段,研究了不同含量La的添加对Al-0.75Mg-0.75Si(质量分数,%)合金性能和微观结构的影响。结果表明,随着La添加量的提高,... 详细信息

微合金化是改善铝合金性能及微观结构的有效方法。本工作采用硬度、导电率和拉伸性能测试,以及SEM和TEM等表征分析手段,研究了不同含量La的添加对Al-0.75Mg-0.75Si(质量分数,%)合金性能和微观结构的影响。结果表明,随着La添加量的提高,(1)合金的塑性和导电率逐渐提高,这是由于La诱导形成的AlSiLa第二相的含量及其溶质原子Si消耗量逐渐增多;(2)合金的强度先上升后下降,强度的上升主要归因于AlSiLa相的强化作用及晶粒细化作用逐渐增大,强度的下降主要归因于固溶强化作用的减小;(3)合金人工时效过程中析出相的类型逐渐发生改变:加La合金峰值时效态除形成β″相外,还会析出多晶β″相,而过时效态会析出β″/U2、β′/U2和β′/U2/β″复合相。

关键词： Al-Mg-Si合金微合金化第二相析出相力学性能电子显微镜

新时代经济科学的学科布局与顶层设计——国家自然科学基金经济科学学科申请代码调整的逻辑和内容

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管理世界 2021年第3期37卷 1-8,50页

作者：任之光薛涧坡洪永淼汪寿阳国家自然科学基金委员会管理科学部厦门大学王亚南经济研究院厦门大学经济学院中国科学院数学与系统科学研究院中国科学院大学经济与管理学院

本文介绍国家自然科学基金经济科学学科申请代码调整的时代背景,分析经济科学学科在整体资助中的定位和现状,结合新时代自然科学基金委改革部署和经济科学学科战略布局,提出经济科学学科申请代码调整所遵循的八大主要原则和整体框架。... 详细信息

本文介绍国家自然科学基金经济科学学科申请代码调整的时代背景,分析经济科学学科在整体资助中的定位和现状,结合新时代自然科学基金委改革部署和经济科学学科战略布局,提出经济科学学科申请代码调整所遵循的八大主要原则和整体框架。在此基础上,详细介绍申请代码调整的内在逻辑、调整内容和资助方向,对比新申请代码与原有申请代码、国内国际主要机构对经济科学学科领域不同划分方法之间的区别和联系,为推动"十四五"时期中国经济科学研究方法科学化、问题解析规范化、理论知识系统化做好顶层设计。

关键词：国家自然科学基金经济科学学科申请代码

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夏季东、黄海群落净生产力的分布及影响因素

中国环境科学 2024年第1期44卷 310-318页

作者：吴智广秦川王磊张桂玲中国海洋大学深海圈层与地球系统前沿科学中心海洋化学理论与工程技术教育部重点实验室山东青岛266100 崂山实验室山东青岛266237 中国极地研究中心(中国极地研究所) 上海200136

2018年6~7月利用膜进样质谱系统对东、黄海表层海水中的O_(2)/Ar进行走航观测,估算了混合层群落净生产力(NCP),并结合其他水文参数和卫星数据分析NCP的分布特征和调控因素.结果表明:东、黄海整个调查海域Δ(O_(2)/Ar)平均值为(3.3±8.5)... 详细信息

2018年6~7月利用膜进样质谱系统对东、黄海表层海水中的O_(2)/Ar进行走航观测,估算了混合层群落净生产力(NCP),并结合其他水文参数和卫星数据分析NCP的分布特征和调控因素.结果表明:东、黄海整个调查海域Δ(O_(2)/Ar)平均值为(3.3±8.5)%,NCP平均值为(12.9±36.7)mmol C/(m^(2)·d),整体处于净自养状态.东海混合层平均Δ(O_(2)/Ar)为(4.9±9.8)%,NCP为(21.0±38.2)mmol C/(m^(2)·d),呈现近岸高远海低的分布特征,这主要是由于东海陆源输入带来的高营养盐促进浮游植物生长所致.黄海混合层平均Δ(O_(2)/Ar)为(1.6±6.6)%,NCP为(4.8±33.3)mmol C/(m^(2)·d),黄海NCP分布主要受营养盐和黄海冷水团的影响,呈现北黄海高、南黄海低的分布特征.相关性分析表明,光照和营养盐是控制调查海区NCP分布的重要因素.

关键词： O_(2)/Ar 群落净生产力东海黄海生物泵影响因素