电火花强化过程中两极间质量过渡规律

电火花强化过程中旋转的电极(阳极)向基体材料(阴极)过渡,并与基体材料发生冶金反应,形成新的合金强化层。通过对强化过程中两极重量变化的测定,获得了不同电极材料间的过渡规律及其MTC值;还发现存在着基体材料向电极过渡现象。对不同厚度强化层表面主要化学成分的定量分析,发现大部分电极材料向基体方向过渡。但两极材料的冶金学特性对其过渡过程影响很大。     

新一代运载火箭贮箱焊接工艺评价的概念及应用

2219铝合金作为新一代运载火箭贮箱的新材料,为焊接新技术的应用提供了契机,而新技术、新工艺在采用之前要充分论证应用该技术的可行程度.研究了焊接工艺评价的概念、定位及应用,提出了焊接工艺评价的5个方面、16个要素及40个子要素.     

椭球曲面薄壁构件蠕变时效成形仿真与试验

基于2219铝合金宏微观统一蠕变时效本构模型,应用大型商业有限元分析软件MSC.MARC对其进行二次开发,实现以运载火箭燃料贮箱瓜瓣为代表的椭球曲面薄壁构件的蠕变时效成形过程模拟仿真,分析了仿真过程中构件内部应力、应变、屈服强度分布以及变化规律,并开展了贮箱瓜瓣的蠕变时效成形试验。对比仿真与试验结果可知,构件各位置仿真与试验成形偏差在1.95 mm以内,构件力学性能最优位置位于底边中点区域,典型位置处屈服强度分布规律与仿真结果一致,其测试值与仿真值偏差在6.62%以内,构件各个位置沿轧制不同角度的屈服强度值呈现出0°45°90°的趋势。仿真模拟与试验结果存在较好的一致性,验证了蠕变时效本构模型和有限元仿真模型的正确性。     

焊接方法对2219板材组织和力学性能的影响

分别采用搅拌摩擦焊(FSW)和钨极氩弧焊(TIG)对2219铝合金大型锻环上切取的板材进行焊接,通过维氏硬度和拉伸试验对焊接接头的室温力学性能进行了测试,并采用金相显微镜和扫描电镜等手段对接头的显微组织进行了观察。结果表明,两种焊接方法都使2219铝合金的硬度、强度和塑性下降,FSW焊接接头的硬度、强度明显高于TIG焊接接头,但是塑性相当。这是由于FSW焊缝处的组织相对于TIG焊更加细小,而且分布有一定数量的析出相。FSW和TIG焊接接头的断裂模式为韧性和脆性混合断裂。FSW和TIG焊接接头断裂位置分别为热机影响区和熔合区。     

分布式光纤传感器的应变测量方法及其应用

基于背向瑞利散射的分布式光纤传感器是对应变、温度耦合敏感的高分辨率传感器。针对应变测量方面,研究对比了分布式光纤传感器及电阻式应变片在应变测量方法上的区别。通过钢板单向拉伸试验,分别从测量精度、线性度及可重复性等方面研究对比了分布式光纤传感器及电阻式应变片的测量数据。通过非等厚度悬臂梁弯曲试验,分析分布式光纤传感器在应变测量方面的优势,并借助于分布式光纤传感器的应变测量数据,重构结构表面应变场。     

2219T87铝合金焊接接头的常温蠕变行为及其预测

研究FSW和TIG焊两种连接态2219T87铝合金焊接接头的常温蠕变行为,分析焊接工艺和蠕变应力条件对蠕变行为的影响。采用蠕变试验机考察试件300 h内的拉伸蠕变和压缩蠕变性能,并通过实验数据曲线拟合预测焊接件在1×105 h内相应的蠕变量。结果表明:相同应力水平下,压缩蠕变量比拉伸蠕变量小。相对于TIG焊,FSW接头的质量更好(屈服强度更高),其显微组织均匀细小且没有气孔缺陷,因此表现出的抗蠕变能力更好。当服役应力低于其屈服强度时,FSW和TIG焊接态2219T87铝铜合金的1×105 h蠕变量均不超过1%。     

电火花表面强化过程中的"阳极粘连"现象

通过对TC1合金表面强化WC—Co过程中的“阳极粘连”现象研究,揭示出电极旋转式电火花表面强化过程的实质是一种混合冶金过程。由于存在“阳极粘连”现象,电火花强化过程中两极间的放电过程具有不规律交变放电的特征。上述结论为解释TC1合金表面WC—Co电火花强化层中存在TiC等新相提供了理论依据。