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高真空压铸技术及高强韧压铸铝合金开发和应用的现状及前景

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特种铸造及有色合金 2007年第12期27卷 939-942页

作者：万里潘欢罗吉荣华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室

高真空压铸的特点在于模具型腔中的真空度达到91～96kPa,铸件中每100g的含气量低至1～3mL,可通过热处理提高其强度和韧度。而高强韧压铸铝合金多为Al-Si-Mg系合金,其原因在于Mg的固溶强化作用可提高合金的力学性能。近几年来国外特别是... 详细信息

高真空压铸的特点在于模具型腔中的真空度达到91～96kPa,铸件中每100g的含气量低至1～3mL,可通过热处理提高其强度和韧度。而高强韧压铸铝合金多为Al-Si-Mg系合金,其原因在于Mg的固溶强化作用可提高合金的力学性能。近几年来国外特别是日本在开发高真空压铸技术和压铸铝合金方面取得了成果并在轿车上获得应用。目前开发的高真空压铸方法主要有Vacural法和MFT法,其中MFT法是一种适合于压铸企业开发并具有良好应用前景的高真空压铸技术。

关键词：高真空压铸压铸铝合金强度韧度轻量化

5005铝合金与1Cr18Ni9Ti的真空钎焊分析

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焊接学报 2017年第1期38卷 107-111页

作者：张丽霞孟德强郑文龙冯吉才哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室哈尔滨150001

采用Al-Si-Mg钎料成功实现了5005铝合金与1Cr18Ni9Ti不锈钢的真空钎焊,借助扫描电镜、能谱分析仪和X射线衍射仪对焊后接头界面组织进行分析,同时对接头抗剪强度进行测试.结果表明,焊后接头界面结构从1Cr18Ni9Ti不锈钢侧到5005铝合金侧... 详细信息

采用Al-Si-Mg钎料成功实现了5005铝合金与1Cr18Ni9Ti不锈钢的真空钎焊,借助扫描电镜、能谱分析仪和X射线衍射仪对焊后接头界面组织进行分析,同时对接头抗剪强度进行测试.结果表明,焊后接头界面结构从1Cr18Ni9Ti不锈钢侧到5005铝合金侧的界面组织依次为Fe Al,Fe Al3,FemAln+αAl.随着钎焊温度的升高或保温时间的延长,接头抗剪强度均呈现先升高后降低的变化趋势.当钎焊温度为580℃,保温时间为15 min时,接头抗剪强度达到最大值49 MPa.接头断裂形式受钎焊温度的影响,当钎焊温度较低时,接头断裂于铝合金侧氧化膜层及FemAln+αAl反应层;温度升高至580℃时,接头断裂于FemAln+αAl反应层中,接头抗剪强度最高.

关键词： 5005铝合金 1Cr18Ni9Ti不锈钢真空钎焊界面组织抗剪强度

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基于钨极倒影的GTAW三维焊缝位置检测

焊接学报 2010年第3期31卷 1-4页

作者：张文增陈念陈强孙振国清华大学机械工程系先进成形制造教育部重点实验室北京100084

为了同时实现钨极惰性气体保护焊(GTAW)中弧长控制和焊缝跟踪,文中提出一种基于钨极倒影的焊缝位置检测新方法.该方法将所研制的视觉传感器固接于焊枪上,从侧前方观测熔池,拍摄得到的图像包含有钨极前端、熔池前部、焊缝棱边以及钨极在... 详细信息

为了同时实现钨极惰性气体保护焊(GTAW)中弧长控制和焊缝跟踪,文中提出一种基于钨极倒影的焊缝位置检测新方法.该方法将所研制的视觉传感器固接于焊枪上,从侧前方观测熔池,拍摄得到的图像包含有钨极前端、熔池前部、焊缝棱边以及钨极在熔池中所成的像等元素.通过所提出的基于实际钨极中心线约束的弧长算法和基于熔池水平约束的钨极左右偏差算法,计算得到焊缝相对钨极的三维位置,以此为控制量可以实现三维精密焊缝跟踪.结果表明,该方法是有效的,检测精度达到±0.1mm,满足精密焊接应用要求.

关键词：焊接自动化钨极惰性气体保护焊焊缝跟踪钨极偏差检测弧长控制

TiAl/42CrMo感应钎焊接头力学性能及断裂特征

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焊接学报 2006年第10期27卷 81-84页

作者：李玉龙何鹏冯吉才哈尔滨工业大学现代焊接生产技术国家重点实验室南昌大学机电工程学院南昌330029

在Ar气保护条件下,采用Ag-Cu-Ni-Li钎料实现了TiAl基合金与42CrMo钢的感应钎焊。结果表明,在界面上有Ti3Al,AlCuTi,AlCu2Ti,Ag基固溶体、Ag-Cu共晶组织以及TiC等反应相生成。钎焊温度1000℃、保温30s,接头界面组织主要为Al-Cu-Ti的三元... 详细信息

在Ar气保护条件下,采用Ag-Cu-Ni-Li钎料实现了TiAl基合金与42CrMo钢的感应钎焊。结果表明,在界面上有Ti3Al,AlCuTi,AlCu2Ti,Ag基固溶体、Ag-Cu共晶组织以及TiC等反应相生成。钎焊温度1000℃、保温30s,接头界面组织主要为Al-Cu-Ti的三元金属间化合物,拉伸测试中断裂发生在金属间化合物的内部;当钎焊温度890℃,保温时间30s时,接头室温抗拉强度、高温(400℃)抗拉强度分别达到309MPa,286MPa,拉伸测试中裂纹源于焊缝中金属间化合物粒子与Ag基体固溶体相界处,扩展到两侧母材界面的脆性相处发生断裂。

关键词： TiAI/42CrMo 感应钎焊显微组织抗拉强度

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磁处理过程中磁致伸缩与残余应力关系的研究

机械工程学报 2010年第22期46卷 36-40页

作者：蔡志鹏林健清华大学机械工程系北京100084 北京工业大学材料科学与工程学院北京100022

提出通过测量磁处理过程中的磁致应变来反映磁场对残余应力作用规律的研究思路。通过TIG焊表面重熔和不同热处理规范加工初始应力水平不同的45钢试块,测量这些试块在相同低频间歇磁场作用下的磁致伸缩曲线,比较磁场作用前后残余应力的... 详细信息

提出通过测量磁处理过程中的磁致应变来反映磁场对残余应力作用规律的研究思路。通过TIG焊表面重熔和不同热处理规范加工初始应力水平不同的45钢试块,测量这些试块在相同低频间歇磁场作用下的磁致伸缩曲线,比较磁场作用前后残余应力的变化。试验结果表明,不同初始应力水平的试块在磁处理过程中表现出不同的磁致伸缩行为,而磁处理过程中磁致伸缩的相对变化与残余应力的相对变化具有良好的对应关系,通过磁致伸缩曲线可以判断出残余应力变化的大小及是否已趋于稳定。在试验现象的基础上,从能量微分方程建立的磁致伸缩应变量与应力水平间的对应关系,结果显示脉冲磁场作用下磁致伸缩幅值与主应力的乘积为常量,与试验值很吻合。

关键词：磁致伸缩残余应力磁处理

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SPCC钢与NdFeB永磁体的激光点焊

清华大学学报（自然科学版） 2008年第11期48卷 1904-1907页

作者：常保华白少俊 LI Xiaogang DING Yuquan 张骅都东 ZHOU Yunhong 清华大学机械工程系先进成形制造教育部重点实验室中国北京100084 滑铁卢大学机械工程系滑铁卢N2L3G1加拿大

在电子、汽车及音响器件的制造中,稀土永磁材料N dF eB与钢构件之间连接通常采用机械连接或粘接的方法,而关于钢与磁材料焊接的研究与应用还未见报道。为实现钢磁异质材料之间快速和高质量的连接,该文探索采用激光点焊方法连接SPCC钢与N... 详细信息

在电子、汽车及音响器件的制造中,稀土永磁材料N dF eB与钢构件之间连接通常采用机械连接或粘接的方法,而关于钢与磁材料焊接的研究与应用还未见报道。为实现钢磁异质材料之间快速和高质量的连接,该文探索采用激光点焊方法连接SPCC钢与N dF eB永磁体,并对接头的形成过程、硬度、强度和断裂行为进行了研究。结果表明:激光点焊过程中,两种母材受热快速熔化、混合、凝固形成接头;接头中硬度分布不均匀,热影响区的硬度比N dF eB母材低,熔核内熔核线附近区域硬度最高,熔核中部硬度最低;接头断裂应力可达到磁体强度的75%;熔核与磁体界面上容易出现热裂纹,结合较弱,因此剪切试验中接头主要从这一区域发生断裂,断裂为晶间断裂,是典型的脆性断裂。

关键词： NdFeB永磁体激光点焊异质材料热裂纹脆性断裂

液态浸渗挤压Al_2O_(3sf)/2A12铝基复合材料表面损伤的预测

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材料研究学报 2009年第6期23卷 616-621页

作者：刘健齐乐华周计明苏力争西北工业大学机电学院西安710072

建立了Al2O3sf/2A12铝基复合材料液态浸渗挤压表面缺陷预测的数学模型, 基于L9（34）正交试验实验表模拟了9种在不同工艺参数下液态浸渗挤压成形Al2O3sf/2A12铝基复合材料制件的损伤分布规律, 研究了工艺参数对损伤形成的影响规律. 结... 详细信息

建立了Al2O3sf/2A12铝基复合材料液态浸渗挤压表面缺陷预测的数学模型, 基于L9（34）正交试验实验表模拟了9种在不同工艺参数下液态浸渗挤压成形Al2O3sf/2A12铝基复合材料制件的损伤分布规律, 研究了工艺参数对损伤形成的影响规律. 结果表明：由于不均匀变形以及制件表面的局部过热, 在坯料模角处易产生表面环向裂纹; 保压时间对表面损伤形成的影响最大, 其次为浇注温度和模具预热温度, 挤压速度的影响比较小. 通过优化工艺参数, 可以有效地避免表面损伤的产生, 挤出表面质量良好的制件, 模拟结果与实验结果基本吻合.

关键词：复合材料液态浸渗挤压表面损伤有限元预测

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电弧喷涂纳米结构涂层的组织与磨损性能

摩擦学学报 2009年第6期29卷 600-605页

作者：程江波梁秀兵徐滨士吴毅雄装甲兵工程学院装备再制造技术国防科技重点实验室北京100072 上海交通大学上海市激光制造与材料表面改性重点实验室上海200240

基于机器人自动化高速电弧喷涂技术在45#钢基体上制备了铁基纳米结构涂层.研究了纳米结构涂层在不同磨损速度、不同载荷下的磨损行为,并利用3Cr13涂层进行对比试验.采用扫描电镜、能谱分析仪,透射电镜和X射线衍射仪等设备对涂层的组织... 详细信息

基于机器人自动化高速电弧喷涂技术在45#钢基体上制备了铁基纳米结构涂层.研究了纳米结构涂层在不同磨损速度、不同载荷下的磨损行为,并利用3Cr13涂层进行对比试验.采用扫描电镜、能谱分析仪,透射电镜和X射线衍射仪等设备对涂层的组织结构进行了表征,利用纳米压痕仪对涂层的力学性能进行了分析.结果表明:涂层的组织主要由非晶相和α(Fe,Cr)相纳米晶组成;平均尺寸为46nm的α(Fe,Cr)相纳米晶均匀分布于非晶基体内.涂层的组织均匀,结构致密,平均孔隙率含量为1.7%.纳米结构涂层具有较高的显微硬度;随着磨损速度升高,载荷增加,纳米结构涂层的磨损量也随之增加.纳米结构涂层具有良好的耐磨性,同一磨损条件下,其相对耐磨性为3Cr13涂层的2.6倍.纳米结构涂层主要磨损机制为脆性断裂机制.

关键词：纳米晶涂层耐磨性电弧喷涂

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铁基非晶纳米晶涂层组织及磨损性能研究

材料工程 2009年第5期37卷 17-21页

利用高速电弧喷涂技术在45钢基体上制备了FeCrBSiMnNbY系非晶纳米晶涂层。采用扫描电镜、能谱分析仪、透射电镜和X射线衍射仪等设备对涂层的组织结构进行了表征,着重分析了非晶纳米晶的形成机制,并利用湿砂橡胶轮式磨损试验机对涂层的... 详细信息

利用高速电弧喷涂技术在45钢基体上制备了FeCrBSiMnNbY系非晶纳米晶涂层。采用扫描电镜、能谱分析仪、透射电镜和X射线衍射仪等设备对涂层的组织结构进行了表征,着重分析了非晶纳米晶的形成机制,并利用湿砂橡胶轮式磨损试验机对涂层的磨损性能进行了研究。结果表明:涂层的组织主要由非晶相和α(Fe,Cr)相纳米晶组成;α(Fe,Cr)相纳米晶均匀分布于非晶基体内。涂层的组织均匀,结构致密,平均孔隙率为1.7%;非晶纳米晶涂层具有较高的硬度和良好的耐磨性,其失效机制主要为脆性断裂机制。

关键词：非晶纳米晶涂层组织结构耐磨性