机械振动辅助铝合金CMT接头成形与组织

基于高频微振平台,进行6082铝合金机械振动辅助冷金属过渡焊接(CMT)试验,探究高频微振CMT工艺对焊接接头组织性能的影响. 结果表明:施加振动后,焊缝余高略有增加,熔宽减小,熔深增大. 当振动频率为1 119 Hz时,余高和熔深分别增加4.5%和23%. 振动使热影响区宽度变窄,熔合线附近晶粒尺寸从原先的20 μm减小到15 μm. 施加振动后,气泡逸出速度加快,柱状晶的生长趋势被抑制,晶粒细化,焊接接头软化区的硬度提高,接头硬度分布更加均匀. 当振动频率为1 119 Hz时,焊缝软化区维氏硬度值达到最高为77 . 施加振动可以有效降低接头焊缝和热影响区残余应力. 当振动频率为1 119 Hz时,焊接接头和热影响区最大残余应力平均值分别减小9.6%和6.3%,焊接接头力学性能得到提升.     

15CrMoR钢材的焊接接头组织及其硬度分析

分别采用焊条R307和焊条A302在母材15CrMoR容器用钢上进行焊接试验。对焊缝金属和热影响区金属的显微组织进行了分析，并对焊接接头金属的硬度进行了测试。研究结果表明：15CrMoR钢采用焊条R307焊接，经焊后热处理的焊接接头的组织为铁素体、珠光体和碳化物，焊缝金属的硬度与母材的硬度相近。采用焊条A302焊接时，其焊缝组织为奥氏体和树枝状的δ铁素体，并存在枝晶偏析，在热影响区形成了贝氏体组织，是导致热影响区金属的硬度比焊缝区金属的硬度高得多的原因。     

激光焊接650MPa相变诱发塑性钢的组织与性能

采用固体Nd:YAG激光器焊接拉伸强度级别为650MPa、厚度为1.2mm的相变诱发塑性钢(TRIP)薄板,利用光学显微镜和电子显微镜研究了其不同焊接速度下对接焊缝的形貌和组织特点。测试了接头的硬度和抗拉强度,借助杯凸试验对比研究了激光焊接接头和母材的成形能力,并分析了焊接速度对接头组织、性能的影响。研究表明:TRIP钢的相组成主要是大量铁素体、贝氏体和少量的残余奥氏体;激光焊缝金属则主要由马氏体构成。焊缝金属或焊接热影响区的近缝区具有最高的硬度。焊缝金属的屈服强度和抗拉强度在垂直于焊缝方向与母材基本相同,但在平行于焊缝方向明显高于母材。与母材相比,激光焊接TRIP钢薄板的冲压成型能力明显下降。     

6005A铝合金CMT焊接接头微观组织和疲劳裂纹萌生

使用冷金属过渡(CMT)焊接技术对6005A铝合金进行焊接,获得成形良好的焊接接头.应用光学显微镜、显微硬度仪、扫描电子显微镜和能谱分析仪研究接头的微观组织、硬度和疲劳性能.结果表明:接头焊缝区以小尺寸的等轴晶和胞状树枝晶为主;熔合区存在明显的熔合线;近熔合线附近的热影响区中晶粒发生明显的粗化.接头显微硬度显示,热影响区中软化区是整个焊接接头的最薄弱区域.维氏硬度(HV)最低,为55,焊缝区为70.疲劳试样表面分析发现焊缝中存在长条状的第二相粒子,经能谱分析为AlSiFe相,在循环载荷的作用下,该相内部萌生了微裂纹,但并未扩展,说明该相对接头的疲劳性能影响不大.     

双熔敷极奥氏体不锈钢焊条电弧焊接头组织与性能研究

采用双熔敷极奥氏体不锈钢焊条电弧焊工艺对316 L不锈钢进行了焊接,焊接电流分别采用120、150、180和210 A。结果表明,当焊接电流为120 A时,母材和焊缝结合较差,当焊接电流为150、180和210 A时,母材和焊缝结合较好。焊缝组织为晶界明显的等轴晶,电流为120 A时晶粒最细,随着焊接电流逐渐增大,其晶粒尺寸逐渐增大。熔合区清晰可见。热影响区组织为等轴奥氏体晶粒。焊接接头的显微硬度随着焊接电流的增大缓慢提高。     

16Mn钢焊接件疲劳裂纹萌生与扩展机理研究

对16Mn钢对焊接头的焊缝及热影响区中疲劳裂纹的萌生与扩展机理进行了研究与讨论,结果发现：疲劳裂纹的萌生与扩展与铁素体组织有关,疲劳裂纹扩展阶段裂纹尖端附近为形成于铁素体晶粒内的位错胞及亚晶,在离裂纹尖端较远处为高密度的位错缠结。     

湿法水下焊接的冶金特点及水下焊条设计

湿法水下焊接最常见的缺陷是：焊缝气孔、焊缝成形差、焊缝及热影响区氢致裂纹敏感性大。作者通过分析水下焊接的冶金特点，设计了相应的焊条配方，初步解决了焊接过程电弧气泡不稳定的问题，并降低了电弧气泡中氢的浓度，避免了以上问题的产生。     

结构钢焊接残余应力三维有限元分析

对结构钢板对接焊接及腹板与翼缘角焊缝连接的工字型截面梁进行三维有限元模拟,分析了焊接温度场、残余应力分布及残余变形。有限元计算结果与试验结果比较吻合,证实了计算模型的有效性。计算结果表明:焊接热影响区存在较大的三向残余应力,且纵向残余应力大于横向残余应力,对结构局部受力将产生较大影响,但由于焊接残余应力是自平衡的,故焊接残余应力的存在对钢材宏观受力影响不大。     

油气输送高频焊管焊接接头组织结构与性能分析

本课题应用ＴＥＭ观察和微型剪切实验技术，研究了两种常用油气输送高频焊管焊接接头和母材组织结构及机械性能的特点。试验结果表明：（１）强度在焊缝熔合区最高，热影响区次之，母材处最低；（２）母材的冲击韧性和断裂韧性高于焊缝熔合区；（３）焊接接头与母材的位错组态有很大差别，前者位错密度远高于后者。最后，本文根据高频焊接工艺特点，从理论上阐述了焊接接头高密度位错产生的原因，以及它对焊接接头机械性能的影响。     

铝镁合金焊接接头组织与力学性能的不均一性研究

采用Al-Mg合金焊丝多层多道MIG焊焊接10 mm厚铝镁锰合金热轧板材,运用金相组织分析、扫描电镜分析(含能谱和电子背散射衍射)等分析手段对焊接接头的组织不均匀性和力学性能进行了研究。结果表明,由于焊接循环热、冷却速率以及Al_3Zr等热稳定相粒子的不同作用,焊接接头不同区域内组织与力学性能均呈现出一定的不均匀性。焊缝区为典型的铸态组织,热影响区为保留部分形变特征的再结晶组织,熔池边界由于Al_3Zr粒子非匀质形核核心的作用,形成强化效果不明显的细晶薄层,其显微硬度值分别小于焊缝区和热影响区,而两焊道交界面的晶粒沿散热方向外延生长,粗化明显,显微硬度值最低。     

金属氧化物催化氧化氯化氢制氯气的研究

氯化氧HCl气体催化氧化制备氯气Cl2对氯元素的高效循环利用具有重要意义.采用程序升温分析技术(TPAT)研究了14种金属氧化物(AlO3、TiO2、Cr2O3、Fe2O3、ZnO、CoO、CuO、La2O3、CaO、MgO、RuO2、MnO2、CeO2、Co3O4)吸附HCl与释放Cl2的效果,通过X射线衍射仪(XRD)探讨了金属氧化物与HCl反应的过程机理,使用X射线光电子能谱仪(XPS)检测了反应后样品残氯量,利用Gaussian 03程序计算了热力学数据.结果表明,CoO具有较好的吸附HCl的效果,吸附率85.4%;所得氯化物还可高效氧化牛成Cl2,释放率85.2%,残氯量12.8%,多次循环使用效果仍较好,是两步法(Benson过程)催化氧化HCl制备Cl2的最优催化剂;在研究温度范围内,氯化阶段为放热自发不可逆过程,氧化阶段与此相反.     

西藏多不杂铜矿区土壤与河床沉积物中重金属元素特征及其环境意义

西藏多不杂铜矿是一大型斑岩型富金铜矿床,已探明铜资源量超过400×10⁴ t,目前尚未开发且研究主要集中于找矿与地质成矿等方面,很少进行环境方面的研究。为了解西藏多不杂铜矿在未开采前矿区重金属元素的富集状况和迁移特性,对多不杂铜矿区地表土壤和萨玛隆河河床沉积物进行了样品采集,测试Cu、Pb、Zn、As、Cd、Cr、Hg等7种重金属元素含量和赋存形态; 采用地累积指数法、内梅罗综合污染指数法、风险评估编码法对矿区重金属元素的富集程度和生物活性进行评价。结果表明:多不杂铜矿区地表土壤和萨玛隆河河床沉积物中的多数重金属元素含量分配受到多不杂铜矿的影响很大,且二者具有显著的相关性; 多不杂铜矿区地表土壤中Cu尤为富集,含量最高达到21 020.000×10^-6,超过《土壤环境质量标准》(GB 15618—1995)中Ⅲ级标准的50倍,综合污染指数为39.43,达到重度污染级别,多数样品的地累积指数也达到极强污染级别,且其生物活性为中度风险,容易迁移转化,对环境的影响很大; 萨玛隆河河床沉积物中Cu最高含量为2 406.000×10^-6,为Ⅲ级土壤环境质量标准的6倍,其综合污染指数为38.13,显示重度污染,污染率为91.6%,但其生物活性为低风险级别,迁移能力较弱,对环境的影响不是很大,但仍不可轻视; Cd虽然含量不高,低于Ⅲ级土壤环境质量标准,但是其在河床沉积物中主要以碳酸盐结合态存在(占比为48.01%),生物活性达到极高风险级别,对环境影响较大; Pb、Zn、As、Cr、Hg含量普遍较低,且生物活性较弱,能够稳定存在于土壤中,基本不会对环境造成影响。     

金属网架天线罩中金属梁杆的感应电流矩量法分析

用矩量法对金属网架天线罩中金属梁杆的感应电流率进行了理论分析,并利用此方法对导电圆柱体的感应电流率进行了仿真分析,数值仿真结果与经典方法吻合较好。针对常规矩量法在处理规则矩形柱体感应电流率中存在的问题提出了改进模型,结果可较理想地满足工程设计的需要。     

Meshfree Method Numerical Simulation of Sheet Metal Forming Process

Metal forming plays an important role in manufacturing industry and is widely applied in industries.The tradi- tional finite element method(FEM)numerical simulation is commonly used to predict metal forming process.Conventional finite element analysis of metal forming processes often breaks down due to severe mesh distortion,therefore time-consuming remeshing is necessary.Meshfree methods have been developed since 1977 and can avoid this problem.This new generation of computational methods reduces time-consuming model generation and refinement effort,and its shape function has higher order connectivity than FEM's.In this paper the velocity shape functions are developed from a reproducing kernel approximation that satisfies consistency conditions and is used to analyze metal tension rigid viscoplastic deforming and Magnesium Alloy(MB 15)sheet superplastic ten- sion forming.A meshfree method metal forming modeling program is set up,the partition of unity method is used to compute the integrations in weak form equations and penalty method is used to impose the essential boundary condition exactly.Metal forming examples,such as sheet metal superplastic tension forming and metal rigid viscoplastic tension forming,are analyzed to demon- strate the performance of mesh free method.     

金属储氢材料理论研究综述

氧能作为一种新型的能量密度高的绿色能源,正引起世界各国的重视,储存技术是氢能利用的关键.储氢材料是当今研究的重点课题,也是氢的储存和输送过程中的重要载体,综述了目前已采用或正在研究的金属储氢材料的理沦研究情况,如镧基、镁基、Li-N-H等储氢材料,并指出其研究趋势.     

残余应力对金属结构物的影响

本文介绍了焊接残余应力对金属结构的静强度、脆性断裂以及应力腐蚀开裂的影响。文中也从工程实用角度,提出分析残余应力的影响及其近似计算的方法。     

6061Al/SiCp淬火后残余应力对阻尼性能影响的模拟

采用喷射共沉积方法制备了6061Al/SiCp金属基复合材料(MMC),利用有限元方法对其淬火态下的热残余应力和阻尼性能进行了模拟,计算结果表明,淬火态试样的基体材料中存在显著的残余拉应力,而且水淬态试样要高于干冰淬火态试样,根据位错阻尼机制,基体中的拉伸内应力将有助于位错的开动,从而降低了临界应变振幅的大小,提高了应变振幅相关效应,表现为内耗值有所改善.最后,实验结果再次验证了上述理论分析.     

Ni-Al系金属/金属间化合物层状复合材料的扩散制备研究

根据层状材料结构的仿生设计,利用层间原位反应扩散的方法,将两种不同金属箔片交替叠层到一起,在真空高温条件下保温,反应生成原位层状金属间化合物和残存的金属,制备出金属/金属间化合物层状复合材料．试验研究表明,通过控制反应扩散的温度和时间,可以制备出不同组分及体积分数的层状复合材料．经过对材料的显微结构、力学性能、断裂方式的检测和分析表明,利用扩散反应法可以制备出具有较高强度和韧性的层状复合材料．     

西佛碱金属配合物的合成及表征

以水杨醛与邻苯二胺、苯胺为原料,合成了水杨醛缩邻苯二胺Ａ,水杨醛缩苯胺Ｂ。利用这两个配体与四氯化钛、三氧化铁络合,合成了４个新型的西佛碱金属配合物。ＤＳＣ研究表明,配合物中无配位的溶剂。配合物的＾１ＨＮＭＲ中可以看出酚羟基信号。红外光谱分析表明,配体Ａ、Ｂ存在分子内、分子间氢键,与金属氯化物络合后,分子间、分子内氢键打开,金属原子与配体中的亚胺氮原子及羟基配位形成螯合物。配体Ａ形成的络合物中的氮与     

贵金属纳米颗粒的光还原合成及光、电催化性能

光还原法能驱使助催化剂纳米颗粒的形成,并使其原位负载于催化剂的制氢活性中心,能够最大限度地提高催化剂的光催化制氢活性.利用贵金属光还原制备与形貌控制合成方法相结合的方式,初步探讨了贵金属助催化剂的光还原负载及形貌控制合成的可行性.以氯铂酸为原料,甲醇做牺牲剂,CdS作为基底,通过还原氯铂酸来制备不同形貌Pt纳米颗粒负载在CdS表面上.对所制得的Pt/CdS催化剂的光、电催化性能进行了测试,结果发现,加入PVP和NaI所制得的Pt/CdS催化剂催化活性最好.