复合材料板-板粘接结构超声检测

采用宽带窄脉冲超声探头对板-板粘接界面进行检测,对采集到的粘接面的脱粘、气孔及不同胶膜厚度的超声信号特征进行分析,得出了评估其粘接质量的方法。     

导弹表面壳体与整流罩脱粘原因及工艺改进

导弹扩散段外表面壳体与整流罩之间用于密封的硅橡胶出现脱粘失效。分别通过粘接性能测试、扫描电镜分析对发生故障的界面进行宏观和微观检查,并分析了故障产生原因。结果表明:硅橡胶在不锈钢基材上发生脱粘失效是由于对粘接基材的处理不当所致。通过工艺改进,选用了合适的表面处理剂,改善了不锈钢的界面状态,提高了硅橡胶在其表面的粘接强度,有效地解决了脱粘失效。     

玻璃-聚氨酯-玻璃结构界面脱粘缺陷的超声检测

针对动车车窗界面脱粘问题,采用脉冲回波法探索了玻璃-聚氨酯-玻璃3种界面的多层结构所对应的波形特征。结果表明:基于脉冲回波的波峰位置和峰值衰减情况可以判断缺陷的位置,粘接良好时48 mm和52 mm位置有明显突起的波峰;一界面脱粘时有大量间隔8 mm的波峰且峰值较高,二界面脱粘时有少量间隔8 mm的波峰且峰值较低;在合理选取判断基准的前提下,可以通过测长法和当量法对界面脱粘缺陷进行定量分析。     

超声波检测固体火箭发动机绝热层界面粘接

介绍了超声波检测固体火箭发动机壳体－绝热层界面粘接质量情况,并对其属特种复合材料粘接探伤进行了探讨,还提出了超声波检测由大面积的界面脱粘伤定量能力逐步肯定到小面积脱粘的确定。     

纳米Al2O3在聚酰亚胺胶粘剂高温固化过程中的偏析现象

纳米Al2O3对聚酰亚胺粘接材料的性能具有显著的提升,当纳米Al2O3添加质量分数为8%～12%时,粘接材料的剪切强度由22 MPa提高到35 MPa,粘接面积超过60%。分析发现,Al元素在粘接材料与被粘物界面出现了明显的富集现象,表明纳米Al2O3在复合粘接材料高温固化过程中产生界面偏析现象,这对提高接头的强度十分有利。     

镁合金粘接层失效的非线性超声检测研究

粘接层脱粘问题直接影响材料或结构的整体性能,需要采用合适的方法尽早检测。针对此问题,提出利用非线性超声无损检测方法对其进行检测,建立了粘结层失效的非线性超声测试系统,对脱粘不同程度的镁合金粘结层试件进行了试验研究,有效测量了表征粘接层失效程度的超声非线性系数β,结果表明超声非线性系数对镁合金粘结层失效非常敏感,且随脱粘程度呈二次函数关系增加;同时,建立了有限元仿真模型,对脱粘不同程度的镁合金粘结层试件进行了有限元数值仿真,仿真结果和实验结果在变化趋势上近似一致,进一步证明非线性超声检测技术可以用于粘接层界面失效的无损评价。     

声阻探伤的等效圆板动变位解释

根据圆板强迫振动理论阐明了声阻探伤法何以能无损检测胶接结构的粘接质量,金属蜂窝结构面板上小凹坑处为何会产生“异常”指示,改变激励频率又何以能区分小凹坑处是否真的脱粘以及能达到此目的的充分条件.     

固体推进器钢-橡胶包覆层胶接结构超声回波法检测技术研究

在钢-橡胶胶接中，胶层缺陷的存在会改变入射声波能量在胶接界面的分配。介绍利用超声波在钢-橡胶胶接界面的反射／折射过程中的能量多次分配，通过分析声波在胶接界面累计反射ji(N)与声波在胶接结构中的等效传播时间T(N)之间变化关系评估胶层缺陷。对不同工艺方法模拟的胶层缺陷进行检测试验，结果表明，采用该检测方法可以检出正常胶接、空隙脱粘和粘接不良区(如弱粘接、紧贴型脱粘等)。     

管道外防腐层结构的微波检测适用性研究

金属管道外防腐层失效会直接导致管体腐蚀.外防腐层与管体的粘接情况以及界面结构的质量检测目前以破坏性的剥离测试为主,本文制作了带有人工"脱粘"缺陷的外防腐层试样,利用微波检测对人工试样进行检测,对实际缺陷与经微波检测获取的缺陷图像进行比对,研究微波技术对外防腐层粘接性能的检测适用性;此外,还利用微波检测对施工现场金属管道...     

基于超声特征成像技术的铝硅热障涂层脱粘缺陷检测

基于超声特征扫描成像检测技术,提取铝硅热障涂层与基体粘接面的超声反射波参数,利用相位特征和幅值特征来判断缺陷,判断热障涂层与基体结合面是否脱粘。试验样品的涂层厚度为0.5mm,基体厚度为1.5mm。通过人工方法在粘接面处制作人工脱粘缺陷。成像结果表明:结合面脱粘处的回波与正常位置的回波相比,不仅回波幅值增大,相位也发生明显变化;通过相位特征和幅值特征能够准确判断出缺陷并进行成像。最后,通过金相试验验证了超声特征成像技术检测热障涂层粘接的准确性与直观性。     

有机粘结MoS_2固体润滑膜耐腐蚀性能的研究

通过盐雾试验考察了底材表面磷化处理以及固体润滑膜的粘固比和厚度对其腐蚀性的影响;同时对几种抗腐蚀添加剂和复合膜技术对固体润滑膜耐腐蚀性的改进进行了研究。结果表明：磷化处理可明显提高粘结固体润滑膜的耐腐蚀性能,粘固比对润滑膜的耐腐蚀性有很大的影响,抗腐蚀添加剂和复合膜技术可显著改善固体润滑膜的耐腐蚀性能。     

有机粘结MoS2固体润滑膜耐腐蚀性能的研究

通过盐雾试验考察了底材表面磷化处理以及固体润滑膜的粘比和厚度对其腐蚀性的影响;同时对几种抗腐蚀添加剂和复合膜技术对固体润滑膜耐腐蚀性的改进进行了研究。结果表明：磷化处理可明显提高粘结固体泣滑膜的耐腐蚀性能,粘固比对润滑膜的耐腐蚀性有很大的影响,抗腐蚀添加剂和复合膜技术可显著固体润滑膜的耐腐蚀性能。     

Fatigue behavior of aluminum stiffened plate subjected to random vibration loading

Vibration tests were carried out on three types of stiffened aluminum plates with fully clamped boundaries under random base excitation. During the test, the response of the specimens was monitored using strain gauges. Based on the strain history, the accumulation of fatigue damage of the stiffened plates was estimated by means of the rainflow cycle counting technique and the Miner linear damage accumulation model in the time domain. Utilizing the change of natural frequencies, a nonlinear model was fitted for predicting the fatigue damage of plate and then the foregone failure criterion of 5% reduction in natural frequency is improved. The influence of section and spacing of the stiffeners on the vibration fatigue behavior of the aluminum plate was investigated. The results show that the fatigue life of aluminum plate increases with adding either T or L section riveted stiffeners. With the same cross-sectional area of stiffener, the T section stiffened plate shows longer fatigue life than L section stiffened plate. Meanwhile, the vibration fatigue life also shows great sensitivity to the spacing between the stiffeners.     

直接水冷半连续铸造制备4045/3004/4045铝合金三层复合锭

采用直接水冷半连续铸造法制备 4045/3004/4045 铝合金三层复合锭坯。考察复合界面附近的温度场分布,并研究复合界面的宏观形貌、微观组织及界面两侧的成分分布。结果表明,在冷却板的作用下,界面附近形成一层具有一定厚度的半固态层,从而保证半连续铸造过程制备复合锭坯的顺利实现。两种合金在界面处较好地冶金结合在一起。界面力学性能测试结果表明,复合界面的抗拉强度和剪切强度分别为 105 和 88 MPa,这进一步证明了复合界面的结合是一种冶金结合。     

计量器壳体铬酸阳极化表面色差原因分析

某厂在对计量器壳体进行铬酸阳极化后发现有一件表面色差较大,大部分为深灰色,其余为浅灰色,且界线明显,影响用户使用。通过宏微观检查、显微组织观察、化学成分分析等对这种现象进行了分析研究。结果表明：计量器壳体表面颜色差异与表面硅相的分布不均匀和枝晶组织差异有关。铝合金组织和金属相的均匀性会影响氧化膜的形成和性能,表面产生的相的不均匀会导致组织的不均匀,导致选择性氧化或选择性溶解,进而造成阳极化表面的颜色差异。     

轻型客车发动机曲轴断裂原因分析

轻型客车发动机曲轴在实际使用中多次发生断裂的问题,分析其宏观断口形貌,采用金相显微镜、直读光谱仪、万能试验机和显微硬度计对其金相组织、化学成分、力学性能以及结合ANSYS有限元技术对曲轴断裂原因进行分析。结果表明:曲轴连杆颈与扇形板交接处圆弧过渡半径过小,容易产生较大的应力集中,在外加载荷作用下导致曲轴的断裂;同时曲轴润滑条件差,加速了断裂的发生。根据断裂原因提出了曲轴质量控制措施建议。     

Constitutive relation of particulate-reinforced viscoelastic composite materials with debonded microvoids

In this paper, the constitutive relation of particulate-reinforced viscoelastic composite materials is studied by considering the evolution of microvoids. Owing to the difference in mechanical properties between matrix and second phase particles, debonding of particle-matrix interface may occur under the condition of high stress triaxiality. This kind of damage will lead to the nucleation and growth of microvoids. The reinforcing effect due to rigid particles and the weakening effect due to microvoids caused by debonding on the overall mechanical properties of particulate-reinforced composites are investigated. Using the energy criterion of interfacial debonding, an expression for the nucleation rate of microvoids is suggested. Then, the growth of these voids is studied by means of Eshelby’s equivalent inclusion method. It is shown that the strain of the microvoids depends not only on the remote strain history but also on their nucleation time. By considering the effect of nucleation time, a new definition of an average strain of microvoids is given. According to the Mori–Tanaka scheme, a macroscopic constitutive relation of the composite material is finally derived. The results show that macroscopic strain rate, particle-size dispersity, relaxation time of matrix, and interface adhesive strength all play key roles in the overall mechanical properties of particulate-reinforced composites.     

连续Cf/Al复合材料板双辊铸轧制备及力学性能研究

本文利用电镀工艺制备了表面镀镍碳纤维,通过双辊铸轧短流程成型工艺成功制备了连续碳纤维增强铝基（Cf/Al）复合材料板,研究了浇注温度对铸轧复合材料板的微观组织、界面特征、断口形貌和力学性能的影响。结果表明,浇注温度为963～983K,轧制速度为2.7m/min,辊缝为2.0mm的条件下可制备出表面平整、无明显表面缺陷的Cf/Al铸轧复合材料板;其中,浇注温度为973K时,碳纤维与铝基体之间界面结合良好;纤维表面金属镍层明显改善了碳纤维与铝基体之间的浸润性,镍镀层还有效抑制了Al4C3脆性相的产生,使Cf/Al复合材料板力学性能大幅提升,其中浇注温度973K铸轧的Cf/Al复合材料板抗拉强度比初始的38.2MPa提高了87.4%。     

交流电流与间歇性通电对铜铝复合板腐蚀行为的影响

研究了铜铝复合材料在质量分数为5%的NaCl中性盐雾中进行间歇性通电时的加速腐蚀过程,通过失重分析法、SEM、EDS、XRD以及电化学检测法分析了铜铝复合板的腐蚀机制与电流影响机制。结果表明,铜铝复合板界面处发生电偶腐蚀倾向比远离界面处铝基体更严重,在0~50A范围内,电流对复合板起到加速腐蚀作用,电流越大,加速作用越明显。相比于全程通电的试样,在25A电流下作用48h内,间歇性通电的试样腐蚀更严重。     

钛合金表面激光熔化沉积钛基复合材料涂层的组织及性能

通过激光熔化沉积TA15+30%TiC(体积分数)混合粉末,在TA15钛合金表面制备出钛基复合材料涂层,分析了涂层的组织、硬度及界面结合强度。结果表明,激光熔化沉积过程中原始TiC颗粒发生溶解,并在凝固过程中重新析出细小的TiC,TiC有等轴状及枝晶两种形态,涂层中存在部分未熔的TiC颗粒;涂层硬度达HRC 60;涂层与基体界面为完全冶金结合,涂层的界面结合强度大于310 MPa,抗剪切强度为330 MPa;经弯曲及热震试验后,涂层未出现剥落现象,表明涂层与基体具有很好的相容性