Sn-Zn-Bi无铅钎料成分设计

利用二次回归正交组合设计建立了Sn Zn Bi无铅钎料成分与润湿性能、力学性能及抗腐蚀性能的回归方程,分析了成分质量分数对钎料润湿性能、接头剪切强度及钎缝抗腐蚀能力的影响规律。结果表明:增加Zn的质量分数有助于提高接头剪切强度,但同时也使钎料润湿性和钎缝抗腐蚀性能下降;添加适量质量分数的Bi能明显改善钎料的润湿性、接头剪切强度和钎缝抗腐蚀性;Zn、Bi交互作用对钎料和接头性能有一定的影响。在综合考虑成分变化对钎料熔点、熔化温度区间等影响后,优化设计出用于电子工业的w(Zn)=8%～9%、w(Bi)=3%～4%的Sn Zn Bi无铅钎料。     

遗传算法在多元铜基钎料成分优化中的应用

ＣｕＺｎ钎料在白口铸铁表面的润湿性能和钎缝剪切强度低于其在钢表面的润湿性能和钎缝剪切强度,白口铸铁向钎料过度溶解所造成的溶蚀是钎料润湿性能差、钎缝剪切强度低的主要原因。为提高ＣｕＺｎ钎料的综合性能,本文根据二次回归组合设计方法建立了合金元素与钎料润湿性能、剪切强度的回归方程,分析了合金元素对钎料的润湿性能及钎缝剪切强度的影响规律;将分层序列法与遗传算法相结合可以求解钎料润湿性能、钎缝剪切强度多目标优化问题。实验表明,采用本文提出的铜基钎料成分优化方法,可以获得优化的铜基钎料成分和性能。     

活性钎料钎接Si3N4陶瓷的机理研究

通过钎料中常用活性材料与被钎陶瓷Ｓｉ３Ｎ４之间的物理现象和化学反应，讨论了活性材料所起的作用，即通过活性金属与Ｓｉ３Ｎ４陶瓷的化学反应形成反应过渡层而结合，同时活性材料改善了钎料在Ｓｉ３Ｎ４陶瓷表面的漫流性能。但因为反应产物与Ｓｉ３Ｎ４陶瓷热物理性能相差较大，故活性材料的加入量应限制在一定范围以内。用Ａｇ－Ｃｕ－Ｔｉ钎料钎接Ｓｉ３Ｎ４／钢时，在Ｓｉ３Ｎ４／钎料过渡区生成了富ＴｉＮ层和富Ｔｉ３Ｓｉ５     

遗传算法在多元铜基钎料成分优化中的应用

CuZn钎料在白口铸铁表面的润湿性能和钎缝剪切强度低于其在钢表面的润湿性能和钎缝剪切强度,白口铸铁向钎料过度溶解所造成的溶蚀是钎料润湿性能差、钎缝剪切强度低的主要原因。为提高CuZu钎料的综合性能,本文根据二次回归组合设计方法建立了合金元素与钎料润湿性能、剪切强度的回归方程,分析了合金元素对钎料的润湿性能及钎缝剪切强度的影响规律;将分层序列法与遗传算法相结合可以求解钎料润湿性能、钎缝剪切强度多目标优化问题。实验表明,采用本文提出的铜基钎料成分优化方法,可以获得优化的铜基钎料成分和性能。     

Ag基钎料钎焊立方氮化硼的焊接性与微观结构

在不同真空钎焊温度和保温时间条件下,研究了Ag基活性钎料钎焊立方氮化硼的焊接性与微观结构。试验结果表明:钎料中Ti的质量分数为12%、钎焊温度为950℃、保温时间为20 min时可实现Ag-Cu-Ti活性钎料与立方氮化硼的牢固连接。Ag-Cu-Ti活性钎料对c-BN的润湿性较好,界面结合紧密,并在界面处形成反应层。微观分析表明:钎焊过程中Ag-Cu-Ti合金钎料中的Ti向c-BN磨粒表面富集,并与c-BN磨粒表面N和B元素发生反应,形成TiN和TiB2,实现了Ag-Cu-Ti活性钎料与立方氮化硼磨粒的化学冶金结合。     

钎料、钎剂对PCD刀具焊接性能的影响

针对PCD层易石墨化,硬质合金基底难被钎料润湿的这些缺点,通过应用根据剪切原理自制的试验专用夹具进行抗剪切强度测试、钎焊试验,研究了在空气条件下高频感应钎焊PCD刀具过程中钎料、钎剂对刀具焊接性能的影响,提出了当母材分别为T8钢和YG16、YG16和YG8时,钎料、钎剂的优化搭配方案.     

SnZnPr-xAu无铅钎料性能与组织

研究了微量纳米Au颗粒对SnZnPr无铅钎料性能与组织的影响。研究结果表明,微量的纳米Au颗粒可以显著改善SnZnPr钎料的润湿性和焊点力学性能,通过优化设计证明纳米Au颗粒的最佳添加量为0.1%,但添加纳米Au颗粒过量时,钎料的润湿性明显下降,焊点的力学性能基本不变。对SnZnPr和SnZnPr-0.1Au钎料组织研究发现0.1%纳米Au颗粒可以显著细化基体组织,特别是减小富Zn相的尺寸,通过纳米压痕实验证明0.1%纳米颗粒可以显著提高SnZnPr钎料的抗蠕变性能,热循环实验证明0.1%纳米Au颗粒可以将QFP100器件SnZnPr焊点热疲劳寿命提高12.3%,主要归因于纳米颗粒对位错的钉扎作用。     

金属间化合物对Sn-Ag-Cu无铅钎料钎焊接头性能的影响

采用扫描电镜、能谱分析、透射电镜、X射线衍射和电子衍射等分析手段,研究了Cu含量对Sn-Ag-Cu/Cu钎焊接头界面处生成的金属间化合物Cu6Sn5的生长形态对接头剪切强度的影响。结果表明:在Sn-Ag-Cu钎焊接头的界面处有扇贝状的Cu6Sn5金属间化合物的生成,调整Cu含量,可改变Cu6Sn5的形状和避免大柱状的Cu6Sn5生成,提高接头剪切强度,钎焊接头的断裂主要是韧性断裂。时效试验结果表明:当时效温度为室温、时间为1000 h时,Cu含量高的Sn-Ag-Cu钎料所生成Cu6Sn5的形态变化为长的空心截面六边形柱体,由于Cu6Sn5所形成的空心孔洞导致Sn-Ag-Cu/Cu界面成为强度弱区,从而使接头的剪切强度有所下降。     

波峰焊无铅钎料的抗氧化研究进展

电子封装波峰焊从有铅到无铅的转换过程中,由于无铅钎料中锡含量比传统Sn-37Pb钎料高,导致波峰焊过程中氧化渣的产生量很大,不仅造成浪费,还影响焊接质量。控制氧化是当前无铅波峰焊技术必须要解决的一个重要问题。论文概述了国内外波峰焊无铅钎料抗氧化的发展现状及所取得的研究成果,并展望了前景。     

A high-fe aluminum matrix welding filler metal for hardfacing aluminum-silicon alloys

A high-Fe containing aluminum matrix filler metal for hardfacing aluminum-silicon alloys has been dmeloped by using iron, nickel, and silicon as the major strengthening elements, and by measwing mechanical properties, room temperature and high temperature wear tests, and microstructural analysis. The filler metal,which contains 3.0% - 5.0% Fe and 11.0% - 13.0% Si, exhibits an excellent weldability. The as-cast and as-welded microstructures for the filler metal are of uniformly distribution and its dispersed network of hard phase is enriched with Al-Si-Fe-Ni. The filler metal shows high mechanical properties and wear resistance at both room temperature and high temperatures. The deposited metal has a better resistance to impact wear at 220℃ than that of substrate Al-Si-Mg-Cu piston alloy; at room temperature, the deposited metal has an equivalent resistance to slide wear with lubrication as that of a hyper-eutectic aluminmn-silicon allot with 27% Si and 1% Ni.     

压力容器的有限元分析及优化设计

针对传统设计中压力容器的材料浪费问题,提出基于有限元分析的压力容器的优化设计方法．该方法首先利用有限元法对压力容器进行分析并提取分析结果中的相关参数,然后利用优化设计方法进行定量计算,最终得到既满足性能指标又满足设计指标的设计参数．实际结果表明,基于有限元分析的优化设计方法,在工程实际应用中可有效发挥作用．     

基于Matlab优化工具箱的结构优化设计

介绍了结构优化设计的基本理论和MATLAB优化工具箱,分析了结构优化设计中的主要约束条件,提出结构优化设计的通用流程方法。首先,进行结构受力分析,合理设置优化目标函数和约束条件;然后,使用MATLAB优化工具箱进行编程计算。对一桁架进行优化设计分析,结果显示,与其他方法相比,使用MATLAB优化工具箱进行优化,不仅计算精度较高,而且可以减少计算时间。因此在结构工程设计领域有较大的实际应用价值。     

IC可制造性设计基础与统计最优化方法

根据集成电路(IC)可制造性设计的概念,综合考虑电路制造的参数成品率极大,最优容差设计,调整设计和制造费用极小化问题,提出了建立在不可微规划框架上的统计最优化方法统一模型。该模型可包含目前确定性统计最优化的基本类型,为统计最优化的进一步发展开辟了新径。     

弧形钢闸门结构整体优化设计

对闸门结构的优化多将其简化为平面体系或者分别对各构件进行优化,而各构件的最优往往不能等同于结构整体最优.利用APDL语言对ANSYS进行二次开发,融合了有限元法数值计算的准确性和优化方法求极值的高效性,按真实的三维情况对闸门进行优化设计,成功解决了弧形钢闸门的三维优化问题,为优化设计的工程应用提供了一种方法.     

喷水织机水泵柱塞的模糊优化设计

以日本津田驹ZW-100喷水织机为例,在介绍喷水织机的工作原理的基础上,对喷水织机的水泵柱塞进行了普通优化设计和模糊优化设计.通过对优化结果的对比分析,得出了采用模糊优化设计优于普通优化设计的结论.     

协同设计中数据库接口的设计与优化

基于w eb的协同设计要求数据库系统具有很好的响应速度和较高的性能。以建筑物协同设计平台为例,提出了采用不同的数据存取模式存取不同数据的方法,建立了数据库接口层的模型框架并给出数据库系统优化的方法。     

Dynamic optimization of cutoff grade in underground metal mining

In order to maximize the overall economic gain from a metal mine operation, selection of cutoff grades must consider two important aspects:the time value of money and the spatial variation of the grade distribution in the deposit. That is, cutoff grade selection must be dynamic with respect to both time and space. A newly developed method that fulfills these requirements is presented. In this method, the deposit or a portion of it under study is divided into "decision units" based on the mining method and sample data. The statistical grade distribution and the grade-tonnage relationship of each decision unit are then computed based on the samples falling in the unit. Each decision unit with its grade-tonnage relationship is considered as a stage in a dynamic programming scheme and the problem is solved by applying a forward dynamic programming based algorithm with an objective function of maximizing the overall net present value (NPV). A software package is developed for the method and applied to an underground copper mine in Africa.