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脉冲式激光焊接电流及脉宽对紫铜薄板焊接的影响

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中原工学院学报 2017年第1期28卷 36-40页

作者：张文勇梅俊歌陈亚维王攀东中原工学院郑州450007 郑州科慧科技股份有限公司郑州450001

采用XR-AW300脉冲激光设备,研究了脉冲式激光焊接电流和脉宽对0.5mmt2紫铜薄板焊缝成形的影响。在离焦-2mm、焊接速度80mm/min、频率6Hz及氩气保护条件下,激光焊接电流和脉宽可以在欠焊与过焊之间形成若干组合。通过对单面焊双面成形焊... 详细信息

采用XR-AW300脉冲激光设备,研究了脉冲式激光焊接电流和脉宽对0.5mmt2紫铜薄板焊缝成形的影响。在离焦-2mm、焊接速度80mm/min、频率6Hz及氩气保护条件下,激光焊接电流和脉宽可以在欠焊与过焊之间形成若干组合。通过对单面焊双面成形焊缝特征值的分析,得到优质焊缝所需要的激光焊接电流和脉宽参数范围分别为200~215A、4.0~4.5ms。

关键词：脉冲激光焊 t2紫铜薄板微观组织电流及脉宽

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紫铜超声波焊接工艺及成形机制

南昌大学学报（工科版） 2019年第3期41卷 281-284,296页

作者：肖乾坤朱政强李铭锋南昌大学机电工程学院

研究了t2紫铜超声波焊接的工艺及成形机制,采用拉伸试验研究了不同焊接时间和不同焊接压力下焊接接头的力学性能,采用光学显微镜观察接头金相组织,采用电子背散射衍射(EBSD)观察接头晶粒变化。结果表明:焊接压力及焊接时间对金属焊接质... 详细信息

研究了t2紫铜超声波焊接的工艺及成形机制,采用拉伸试验研究了不同焊接时间和不同焊接压力下焊接接头的力学性能,采用光学显微镜观察接头金相组织,采用电子背散射衍射(EBSD)观察接头晶粒变化。结果表明:焊接压力及焊接时间对金属焊接质量有重大影响,当焊接时间为500ms、焊接压力为0.5MPa、焊接功率为1400W时,接头的力学性能最高,焊缝结合最好;在超声波焊接过程中,焊接界面先出现机械嵌合,随着焊接能量的增加,最后达到原子间的结合;焊接界面处由于发生动态再结晶,形成了大量细小无畸变新晶粒,亚晶形核是再结晶形核的一种重要形式。

关键词： t2紫铜焊接时间焊接压力力学性能成形机制

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超薄铜片激光点焊工艺研究

激光技术 2010年第4期34卷 506-509页

作者：罗子艺杨永强卢建斌华南理工大学机械与汽车工程学院广州510640

为了能用波长为1.064μm的Nd:YAG激光器对高反射率的超薄t2紫铜进行激光焊接,通过设计激光脉冲波形中的各个参量,并在纯氮保护、离焦量为+2mm、焊接速率为1.5mm/s的条件下,应用正交试验方法研究了脉冲峰值电流、脉冲峰值时间、脉冲频率... 详细信息

为了能用波长为1.064μm的Nd:YAG激光器对高反射率的超薄t2紫铜进行激光焊接,通过设计激光脉冲波形中的各个参量,并在纯氮保护、离焦量为+2mm、焊接速率为1.5mm/s的条件下,应用正交试验方法研究了脉冲峰值电流、脉冲峰值时间、脉冲频率的变化对焊接试件可承受的最大剪切应力的影响。通过实验研究,得出了脉冲峰值电流、脉冲峰值时间、脉冲频率对最大剪切应力的影响规律;并观察了焊缝表面及其显微组织。结果表明,通过设计激光脉冲波形等工艺参量,采用波长为1.064μm的Nd:YAG激光器可以对高反射率的超薄紫铜进行很好的点焊。

关键词：激光技术激光点焊正交试验方法 t2紫铜

焊接速度对6082Al/t2Cu异种材料搅拌摩擦焊接头成形及性能的影响

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有色金属工程 2021年第1期11卷 32-37页

作者：窦程亮方远方张华程东海徐磊欣北京石油化工学院光机电装备技术北京市重点实验室北京102617 北京有色金属与稀土应用研究所北京100012

为研究焊接速度对3 mm厚6082Al/t2Cu异种材料搅拌摩擦焊接头成形及性能的影响。对焊接试样进行了不同焊接速度工艺参数的搅拌摩擦焊接实验,并对焊接接头采用光学金相显微镜、扫描电子显微镜、显微硬度计和力学实验机进行了微观组织分析... 详细信息

为研究焊接速度对3 mm厚6082Al/t2Cu异种材料搅拌摩擦焊接头成形及性能的影响。对焊接试样进行了不同焊接速度工艺参数的搅拌摩擦焊接实验,并对焊接接头采用光学金相显微镜、扫描电子显微镜、显微硬度计和力学实验机进行了微观组织分析和力学性能测试。结果表明,采用主轴转速1500 r/min、焊接速度100 mm/min、下压量0.1 mm的焊接参数时,焊缝成形质量良好,在焊核区有铝和铜金属交替的结构特征,且焊核区的显微硬度明显高于两侧母材区显微硬度。最佳焊接工艺参数下接头的抗拉强度和断后延伸率分别为237 MPa和6.2%。断口位于热机影响区,拉伸断口属于脆性断裂。

关键词：搅拌摩擦焊 6082铝合金 t2紫铜微观组织力学性能

16mm厚t2铜搅拌摩擦焊组织及接头力学性能分析

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热加工工艺 2015年第11期44卷 29-32页

作者：肖长源吉华李达刘谦西南交通大学材料学院四川成都610031 上海航天设备制造总厂上海200245

选用转速300 r/min、焊速30 mm/min的工艺参数对16 mm厚的t2紫铜厚板进行搅拌摩擦焊接,并对其焊接接头的微观组织、力学性能进行了分析。结果表明,焊核区晶粒尺寸比母材细小,其平均硬度为73 HV,稍高于母材,热影响区和热机影响区硬度较低... 详细信息

选用转速300 r/min、焊速30 mm/min的工艺参数对16 mm厚的t2紫铜厚板进行搅拌摩擦焊接,并对其焊接接头的微观组织、力学性能进行了分析。结果表明,焊核区晶粒尺寸比母材细小,其平均硬度为73 HV,稍高于母材,热影响区和热机影响区硬度较低;焊接接头的抗拉强度为229 MPa,是母材的97%,试样断裂的位置均在前进侧热影响区。X射线衍射结果表明,焊接接头只有Cu,无氧化物和其它金属间化合物产生。

关键词： t2紫铜搅拌摩擦焊微观组织力学性能

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激光冲击微细塑性成形工艺研究

激光冲击微细塑性成形工艺研究

作者：殷开婷江苏科技大学

学位级别：硕士

随着高精密产品向微型化趋势的发展,对微细塑性成形技术的研究具有十分重要的意义。本文采用激光微冲击技术,利用激光诱导的冲击波压力作用于t2紫铜表面上,使其产生微细塑性成形。目前对多点激光微冲击成形工艺、冲击形貌的表征还缺乏... 详细信息

随着高精密产品向微型化趋势的发展,对微细塑性成形技术的研究具有十分重要的意义。本文采用激光微冲击技术,利用激光诱导的冲击波压力作用于t2紫铜表面上,使其产生微细塑性成形。目前对多点激光微冲击成形工艺、冲击形貌的表征还缺乏较为系统的研究。本文在分析激光冲击成形机理的基础上,采用实验和数值模拟相结合的方法,讨论了工艺参数对冲击变形及表面形貌的影响,进行了典型形状特征的成形实验和数值模拟研究,通过激光冲击微细塑性成形的分析与合理表征,为工艺参数的选取及表面质量控制提供依据。主要研究工作如下:(1)总结了激光冲击微细塑性成形的发展概况;介绍了激光诱导冲击波的作用机理;分析了激光冲击成形理论。(2)激光微冲击t2紫铜实验。分析了激光能量、光斑直径、冲击次数、板材厚度、凹模孔径对激光微冲击成形的影响。结果表明,单点冲击下,激光能量、冲击次数、凹模孔径与冲击变形量之间存在着明显的非线性递增关系,光斑直径、板材厚度与变形量之间存在着递减关系;多点激光微冲击搭接条件下,随着激光能量的增加,冲击表面波纹度增加;随着搭接率增大,板材变形量越大,表面平整度增大;随着光斑直径的增加,表面平整度增大。(3)激光微冲击t2紫铜的数值模拟。采用ABAQUS软件进行激光冲击t2紫铜板材单点、单道及典型路径的有限元模拟,并进行冲击变形及表面形貌表征。结果表明:实验结果与模拟结果具有较好的一致性,验证了激光冲击微细塑性成形数值模型的正确性,可以采用数值模拟进行冲击成形效果的预测。

关键词： t2紫铜激光冲击微细塑性成形变形量表面形貌

金属-石墨烯@铜复合物电泳沉积制备及其导热性能研究

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金属-石墨烯@铜复合物电泳沉积制备及其导热性能研究

作者：苏晨广西师范大学

学位级别：硕士

随着科技的发展,电子电力设备朝着高功率、高集成化发展。散热越来越成为业界关注的重要问题。常见的金属铜散热已经越来越难以满足高功率、高集成电子电力设备的要求。石墨烯具有优异的导热性能。将高导热材料石墨烯涂覆于金属铜基体... 详细信息

随着科技的发展,电子电力设备朝着高功率、高集成化发展。散热越来越成为业界关注的重要问题。常见的金属铜散热已经越来越难以满足高功率、高集成电子电力设备的要求。石墨烯具有优异的导热性能。将高导热材料石墨烯涂覆于金属铜基体表面是提高基体铜散热的一种简便方法。本文通过电泳沉积的方法,以无水乙醇为电泳沉积液,以t2紫铜为基体,分别加入硝酸镁、硝酸铜和硝酸银,采用阴极电泳沉积的方法制备金属-石墨烯@铜复合导热材料。研究硝酸盐浓度对石墨烯分散液稳定性的影响。研究硝酸盐浓度及沉积电压对金属-石墨烯@铜复合导热材料结构与导热性能的影响。综合比较了Mg-石墨烯@铜、Cu-石墨烯@铜和Ag-石墨烯@铜三种复合导热材料的热扩散系数。其研究结果如下:(1)Mg-石墨烯@Cu的电泳沉积及复合物的结构与导热性能在石墨烯-乙醇中加入硝酸镁,分散液10小时内保持稳定。Mg-石墨烯复合物的沉积量随硝酸镁浓度的增加而增加。沉积电压超过30V,Mg-石墨烯的沉积量基本不随硝酸镁的浓度而改变。在石墨烯-乙醇分散液中加入的硝酸镁浓度达到5 mM时,Mg-石墨烯呈“花状”结构。25℃时,硝酸镁浓度分别为1 mM时,Mg-Gn@Cu复合导热材料的热扩散系数最大为1.1791 cms。100℃时,同样当硝酸镁浓度分别为1 mM时浓度下,Mg-Gn@Cu复合导热材料的热扩散系数最大为1.0603 cms。(2)Cu-石墨烯@Cu的电泳沉积及复合物的结构与导热性能石墨烯-乙醇分散液中加入硝酸铜后静置5小时,石墨烯-乙醇分散液稍微出现沉降。Cu-石墨烯的沉积量随着硝酸铜浓度的增加而增加。低硝酸铜浓度下,Cu-石墨烯的沉积量随沉积电压增加较小,高硝酸铜浓度较时,Cu-石墨烯的沉积量随沉积电压增加较大。25℃时,在硝酸铜浓度分别为10 mM浓度时,电泳沉积得到的Cu-Gn@Cu复合导热材料导热性能最好,热扩散系数为1.3157 cms。25℃时,在硝酸铜浓度分别为10 mM浓度时,电泳沉积得到的Cu-Gn@Cu复合导热材料导热性能最好,热扩散系数为1.1054 cms。(3)Ag-石墨烯@Cu的电泳沉积及复合物的结构与导热性能在石墨烯-乙醇分散液中加入硝酸银后,石墨烯-乙醇分散液在10小时内保持稳定。当硝酸银浓度为1 mM时,Ag-石墨烯的沉积量在不同沉积电压下基本相同。沉积电压较小时,沉积量变化不大。沉积电压较高时,沉积量随着浓度增加较大。25℃时,硝酸银浓度为5mM浓度时,电泳沉积得到的Ag-Gn@Cu复合物的热扩散系数分别为1.3731 cms。100℃时,硝酸银浓度为5 mM浓度时,Ag-Gn@Cu复合物的热扩散系数分别为1.1195 cms。

关键词：复合导热材料石墨烯 t2紫铜电泳沉积热扩散系数

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连续剪切方法细化金属带材晶粒的研究

连续剪切方法细化金属带材晶粒的研究

作者：程石来大连交通大学

学位级别：硕士

适度的品粒细化，是提高材料使用性能和加工成形性能的有效手段。等通道转角挤压技术(Equal Channel Angular Pressing，简称ECAP)，是一种通过简单的剪切原理使材料产生强烈的塑性变形，从而实现制备超细晶块体或棒体材料的有效方法。... 详细信息

适度的品粒细化，是提高材料使用性能和加工成形性能的有效手段。等通道转角挤压技术(Equal Channel Angular Pressing，简称ECAP)，是一种通过简单的剪切原理使材料产生强烈的塑性变形，从而实现制备超细晶块体或棒体材料的有效方法。板材连续剪切变形技术(Continuous ConfinedStrip Shearing，简称C2S2)足在ECAP技术的基础上发展起来的一种新的专门用于制备细晶板材的方法。研究中，首先对C2S2试验装置进行了改进设计。根据C2S2试验剪切变形的实际，在有摩擦的情况下，建立了试样处于模具转角处的宏观力学模型。利用所建的宏观模型，确定了变形力的计算方法，校核了改进设计后的试验装置强度。另外，借助于MAFAP-2D软件，对剪切变形过程巾摩擦因子、模具转角ψ等因素对试验过程的影响进行了模拟与分析。这些工作为后工序中试样的顺利制备，提供了有力的工艺保障和理论指导。试验中，选取了2mm厚的1050A铝板、t2紫铜板材为研究材料，并对试样分别进行了6或9道次的C2S2变形加工处理。通过对加工后试样进行实验室金相分析观察，总结了试样Y平面微观组织的演化规律及细化效果：1050A铝板材经过5道次的C2S2变形后品粒由原始的12.4μm细化到5.5μm，并且晶粒均匀;580℃×40min退火的t2紫铜经过6道次的C2S2变形后晶粒尺寸由退火态的54.3μm细化到13.8μm，有明显的方向性。力学性能测定实验表明：轧制态的1050A铝板材经5道次的C2S2变形后，其抗拉强度由240MPa提高到360MPa，维氏硬度由原来的52.5提高到95.3;580℃×40min退火态的t2紫铜板材，经6道次的C2S2变形后，其抗拉强度由210MPa提高到330MPa，维氏硬度由原来的63.4提高到130;3～4道次后，力学性能提高的幅度很小。

关键词：连续剪切变形板材 1050A铝 t2紫铜

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微传动件精密体积成形及其机理研究

微传动件精密体积成形及其机理研究

作者：闫超深圳大学

学位级别：硕士

产品的微型化可以使独特的产品功能在微尺度的几何图形和特征中实现,并进一步减少产品的重量和体积,是促进产品使用的一种新兴趋势。但由于零件的微型化造成的尺寸效应现象,导致材料的塑性变形机理发生改变,使得传统的成形工艺不能简单... 详细信息

产品的微型化可以使独特的产品功能在微尺度的几何图形和特征中实现,并进一步减少产品的重量和体积,是促进产品使用的一种新兴趋势。但由于零件的微型化造成的尺寸效应现象,导致材料的塑性变形机理发生改变,使得传统的成形工艺不能简单的转移到微成形领域。本文选择微齿轮齿条等传动件作为典型零件,通过有限元分析与试验研究结合的方法,研究微型零件的成形规律,对促进塑性微成形的发展和应用具有重要的学术理论研究价值和社会实践意义。通过对原始态t2紫铜棒进行退火处理,研究了退火温度对材料微观组织以及维氏硬度的影响规律。同时,通过单向压缩试验,研究了晶粒大小、试样尺寸、加载速度、变形温度等工艺参数对t2紫铜基本力学性能的影响规律,试样均表现出明显的特征尺寸效应及晶粒尺寸效应,且晶粒尺寸和流动应力符合Hall-Patch关系。通过对渐开线数学模型进行分析,建立了微齿轮和微齿条的三维仿真模型,利用DEFORM-3D有限元软件对微齿轮和微齿条的成形过程进行了模拟,得到了微齿轮齿条在成形过程中的填充规律。同时,还研究了摩擦系数、加载速度、成形温度对成形过程的影响规律。最后根据有限元模拟结果,确立了成形试验方案。研制了用于微齿轮齿条成形的体积微成形模具,并对模具质量进行了系统检测。通过塑性微成形试验,研究了不同退火试样对微齿轮填充性能的影响;并使用600℃退火态t2紫铜对模数0.2 mm的微齿轮的成形过程进行了详细地研究,其填充规律与有限元仿真结果一致。由于在常温下极难获得完全充型的微齿轮,本文通过热模锻工艺制备出模数0.1、0.2、0.4 mm齿数12的微齿轮和模数0.2 mm齿数10的微齿条,并对其表面质量和尺寸精度的进行了检测,相比于常温下成形出的微齿轮,其尺寸精度有了极大地提高。最后,研制了微传动装置,利用本文所成形的微齿轮齿条进行了传动试验,验证了制备的零件具有良好的装配性和传动性。

关键词： t2紫铜微成形微齿轮热模锻尺寸精度