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2.5维织物C_f/Al复合材料制备及其经纬向拉伸变形力学行为研究

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稀有金属材料与工程 2017年第12期46卷 3744-3752页

作者：王振军董敬涛 Gui Wang 余欢徐志锋 Matthew S.Dargusch 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江西南昌330063 Centre of Advanced Materials Processing and Manufacturing The University of Queensland

以石墨纤维2.5维机织物为增强体,铝合金ZL301为基体材料,采用真空辅助压力浸渗法制备了2.5维织物Cf/Al复合材料,研究了3种织物预热温度下制备的复合材料相对致密度和微观组织形貌,分析了其界面产物组成与界面结构特征,测试了其经、纬向... 详细信息

以石墨纤维2.5维机织物为增强体,铝合金ZL301为基体材料,采用真空辅助压力浸渗法制备了2.5维织物Cf/Al复合材料,研究了3种织物预热温度下制备的复合材料相对致密度和微观组织形貌,分析了其界面产物组成与界面结构特征,测试了其经、纬向准静态拉伸变形力学行为并分析了其断口形貌。结果表明:复合材料织物的细观结构完整,内部纤维分布均匀,致密度随预热温度提高而略有上升,界面棒状产物为Al4C3相,其相对含量随预热温度的提高而增加,从而引起复合材料经向和纬向力学性能的下降。复合材料经向拉伸强度高于纬向拉伸强度,且其应力-应变行为呈现出显著的非线性特征,复合材料经向和纬向拉伸变形过程均可划分为3个阶段:初始弹性变形阶段、中间弹塑性变形阶段和最终损伤与断裂阶段。

关键词： 2.5维织物 Cf/Al复合材料微观组织界面力学行为

连续C_f/Al复合材料碳纤维SiC涂层研究进展

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特种铸造及有色合金 2013年第5期33卷 429-432页

作者：邹春红徐志锋王振军余欢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

连续Cf/Al复合材料日渐成为最具发展潜力的先进复合材料之一,近净成形技术是决定其能否大规模工程化应用所亟待解决的关键技术难题,而连续Cf/Al复合材料的低压浸渗制备是最可能的工艺方法之一。但Cf与Al之间润湿性差、碳纤维的高温氧化... 详细信息

连续Cf/Al复合材料日渐成为最具发展潜力的先进复合材料之一,近净成形技术是决定其能否大规模工程化应用所亟待解决的关键技术难题,而连续Cf/Al复合材料的低压浸渗制备是最可能的工艺方法之一。但Cf与Al之间润湿性差、碳纤维的高温氧化以及Cf与Al的界面反应都影响浸渗和材料的性能,采用碳纤维表面涂覆SiC涂层是解决上述问题的重要途径。分析了连续碳纤维SiC涂层不同制备技术的优缺点,探讨了制备技术的发展方向;分析了涂层对连续Cf/Al复合材料浸渗及性能的影响,并指出SiC涂层用于制备连续Cf/Al复合材料存在的问题及其发展前景。

关键词：连续Cf Al复合材料 SiC涂层制备技术性能发展前景

基于FLUENT的铝合金真空差压充型过程数值模拟

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特种铸造及有色合金 2013年第4期33卷 330-333页

作者：严青松涂紫鹏芦刚张守银熊博文卢百平南昌航空大学航空制造工程学院轻合金加工科学与技术国防重点学科实验室

结合真空差压铸造特点,采用专业流体软件ANSYS Fluent中标准k-ε模型对铝合金真空差压充型过程进行数值模拟,对某复杂薄壁铝合金壳体铸件进行了试制,并对模拟结果进行了验证与讨论。充型模拟结果表明,随着真空压力降低,真空度越高,铝合... 详细信息

结合真空差压铸造特点,采用专业流体软件ANSYS Fluent中标准k-ε模型对铝合金真空差压充型过程进行数值模拟,对某复杂薄壁铝合金壳体铸件进行了试制,并对模拟结果进行了验证与讨论。充型模拟结果表明,随着真空压力降低,真空度越高,铝合金液态金属的充型速度加快,充填形态更为平稳,无明显波动现象;在真空度为20kPa时,铝合金铸件充型完整,卷气和裹气现象明显减少。实际结果与充型过程的模拟预测相符合。

关键词：真空差压铸造真空度充型数值模拟

不同退火温度对Ti-3873合金焊接接头组织与性能的影响

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金属加工（热加工） 2024年第1期 65-67页

作者：华允琪孙世博田宇航李壮吕坤琪张利沈阳航空航天大学材料科学与工程学院辽宁沈阳110136

将经过激光焊接的Ti-3873合金进行450℃、550℃、650℃、750℃退火处理,并对其组织和性能进行了研究。结果表明:Ti-3873合金焊接接头试样经过退火处理后在热影响区晶粒内出现了孪晶。随着退火温度的增加,强度和平均硬度值呈先上升再下... 详细信息

将经过激光焊接的Ti-3873合金进行450℃、550℃、650℃、750℃退火处理,并对其组织和性能进行了研究。结果表明:Ti-3873合金焊接接头试样经过退火处理后在热影响区晶粒内出现了孪晶。随着退火温度的增加,强度和平均硬度值呈先上升再下降趋势,在550℃退火后抗拉强度达到1279.27MPa的最高值。Ti-3873合金焊接接头650℃退火为最佳退火工艺。

关键词： Ti-3873合金热影响区退火孪晶抗拉强度

基于Cotes求积法和神经网络的稳定域判断及铣削参数优化新方法

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兵工学报 2024年第2期45卷 516-526页

作者：秦国华娄维达林锋徐勇南昌航空大学航空制造工程学院江西南昌330063 西北工业大学机电学院陕西西安710072

再生效应引起的铣削颤振,是制约加工效率和工件质量的主要因素之一。准确高效地识别铣削颤振的稳定域,是抑制颤振、提高生产效率的关键步骤。为此,根据铣削振动微分方程,利用柯特斯积分法(Cotes Integration Method,CIM)提出一种新的铣... 详细信息

再生效应引起的铣削颤振,是制约加工效率和工件质量的主要因素之一。准确高效地识别铣削颤振的稳定域,是抑制颤振、提高生产效率的关键步骤。为此,根据铣削振动微分方程,利用柯特斯积分法(Cotes Integration Method,CIM)提出一种新的铣削稳定域预测方法。利用CIM获得主轴转速-轴向切深平面二维稳定性叶瓣图(Stability Lobe Diagram,SLD),与半离散法(Semi-discretization Method,SDM)和全离散法(Full-discretization Method,FDM)等方法进行比较,结果表明CIM的收敛性更优。考虑径向切深的影响,建立三维SLD的迭代计算方法,通过等效地离散三维SLD曲面为节点集合,随机以90%的节点作为训练集,构建轴向切深与主轴转速、径向切深之间的神经网络预测模型。10%验证集的预测结果表明神经网络的预测误差不超过6%。以材料去除率为效率目标,刀具寿命为成本目标,建立稳定铣削多目标优化模型并应用基于分解的多目标进化算法(Multiobjective Evolutionary Algorithm Based on Decomposition,MOEA/D)求解,为获得高效率、低成本的最优铣削参数提供基础理论和技术支撑。

关键词：铣削颤振 Cotes积分神经网络遗传算法

2198和C24S异种铝锂合金搅拌摩擦焊接头的显微组织和力学性能

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中国有色金属学报 2014年第7期24卷 1714-1720页

作者：邢丽宋骁柯黎明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 西北工业大学材料学院西安710072

对2198和C24S异种铝锂合金进行搅拌摩擦焊对接试验，分析接头的显微组织和力学性能。结果表明：前进侧和返回侧热影响区的板条状组织均发生了粗化，前进侧热力影响区的晶粒被拉长，返回侧热力影响区的变形晶粒周围存在细小的再结晶晶粒... 详细信息

对2198和C24S异种铝锂合金进行搅拌摩擦焊对接试验，分析接头的显微组织和力学性能。结果表明：前进侧和返回侧热影响区的板条状组织均发生了粗化，前进侧热力影响区的晶粒被拉长，返回侧热力影响区的变形晶粒周围存在细小的再结晶晶粒，焊核区为细小的2198和C24S铝锂合金再结晶晶粒，且2198铝锂合金的再结晶晶粒更大。焊接速度在60～120mm／min变化时，2198铝锂合金位于前进侧的接头抗拉强度更高；接头拉伸试样的断裂均发生在2198铝锂合金的热力影响区，最大抗拉强度为382MPa，达到了2198铝锂合金母材抗拉强度的82．7％；接头的焊核区、热力影响区和热影响区均发生软化，焊核区中2198铝锂合金的硬度比C24S铝锂合金的更低。

关键词：异种铝锂合金搅拌摩擦焊微观组织力学性能

TiNi/Nb/TC4真空电子束焊接接头裂纹

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中国有色金属学报 2018年第11期28卷 2242-2248页

作者：占字林陈玉华孙国栋刘长华孙松伟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 九江学院机械与材料工程学院九江332005

采用真空电子束焊接方法对3 mm厚TiNi合金与TC4异种金属进行对接焊,添加Nb为填充金属控制焊接裂纹的形成;分析了裂纹形成机理,Ti_2Ni脆性相的形成条件,接头元素分布特点及接头力学性能。结果表明:TiNi合金与TC4直接焊接易使焊接接头产... 详细信息

采用真空电子束焊接方法对3 mm厚TiNi合金与TC4异种金属进行对接焊,添加Nb为填充金属控制焊接裂纹的形成;分析了裂纹形成机理,Ti_2Ni脆性相的形成条件,接头元素分布特点及接头力学性能。结果表明:TiNi合金与TC4直接焊接易使焊接接头产生裂纹,大量Ti_2Ni脆性相的形成导致焊缝中裂纹和孔洞的产生,添加Nb为填充金属有效降低接头裂纹敏感性。填充金属厚度为0.55 mm时获得无裂纹缺陷的焊接接头,Ti_2Ni生成焓较小,使TC4侧熔合线附近形成Ti_2Ni脆性金属间化合物层,焊缝中心组织Nb含量较高,接头力学性能良好,抗拉强度达到391 MPa,伸长率为2.7%。

关键词： TiNi/Nb/TC4 异种金属 Nb填充金属真空电子束焊焊接裂纹

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水导激光切割TC4钛合金表面形貌特征分析

应用激光 2024年第6期44卷 96-102页

作者：郭翰铭邢飞刘伟军卞宏友锁红波李佳明宿佳琪沈阳工业大学机械工程学院辽宁沈阳110870 南京中科煜宸激光技术有限公司江苏南京210038 东北大学材料科学与工程学院辽宁沈阳110819

为探究水导激光加工后TC4钛合金材料表面形貌特征,利用Synova公司生产的LCS305水导激光加工设备对2 mm厚TC4钛合金轧制板材进行切割试验。采用CCD工业体式显微镜、扫描电子显微镜及光学轮廓仪对切割表面形貌进行了分析。试验结果表明,... 详细信息

为探究水导激光加工后TC4钛合金材料表面形貌特征,利用Synova公司生产的LCS305水导激光加工设备对2 mm厚TC4钛合金轧制板材进行切割试验。采用CCD工业体式显微镜、扫描电子显微镜及光学轮廓仪对切割表面形貌进行了分析。试验结果表明,水导激光加工后的TC4钛合金切割表面会产生横向条纹,且横向条纹数目与水导激光扫描周次相同;TC4钛合金切割表面根据特征的不同可以分为4种区域,即隆起区、凹陷区,碎石区、波纹区,并对各区域的形貌及产生机制进行初步分析。

关键词：水导激光 TC4钛合金切割宏观形貌特征微观形貌特征

预热温度对C_f/Al复合材料微观组织及室温与高温力学性能的影响

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稀有金属材料与工程 2018年第3期47卷 982-989页

作者：王振军朱世学余欢徐志锋陈新文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江西南昌330063 中航工业北京航空材料研究院北京100095

以石墨纤维三维五向织物为增强体,铝合金ZL301为基体,采用真空辅助压力浸渗法制备了三维五向增强Cf/Al复合材料,研究了不同预热温度制备的复合材料微观组织特征和界面反应程度,测试了复合材料在室温和高温下的拉伸力学性能并分析了其断... 详细信息

以石墨纤维三维五向织物为增强体,铝合金ZL301为基体,采用真空辅助压力浸渗法制备了三维五向增强Cf/Al复合材料,研究了不同预热温度制备的复合材料微观组织特征和界面反应程度,测试了复合材料在室温和高温下的拉伸力学性能并分析了其断口形貌。结果表明:复合材料相对致密度随预热温度提高而增加,纤维局部偏聚现象也明显减少,与此同时,界面反应物Al_4C_3相随预热温度提高而显著增多,530～570℃复合材料室温强度随组织缺陷减少而增大,570～600℃复合材料室温强度随界面反应程度增大而显著降低;高温(300℃)强度随预热温度提高而增加,适当提高界面反应程度有利于提高复合材料高温力学性能,高温拉伸中基体合金回复软化和界面结合强度弱化促进了复合材料断裂过程中的纤维拔出与界面滑移。

关键词： Cf/Al复合材料微观组织界面力学性能高温