钛铝复合板横向共挤压翘曲变形分析

针对双金属横向共挤压成形过程中钛铝复合板的翘曲变形问题,采用Deform-3D数值分析,进行塑性变形分析和成形工艺参数优化,提出了主变形的铝材挤出翘曲角和界面压力焊合的压应力标准差作为翘曲变形的评价策略.数值模拟结果表明:翘曲角与挤压速度、温度分别呈正相关和负相关的演变规律,即"高温低速"的共挤压制备工艺有助于减小钛铝...     

铝/钢复合板不同热处理温度结合界面显微结构与力学性能的关系

本文较全面的研究了铝/钢复合板结合界面显微结构在不同热处理温度的变化对界面力学性能的影响,在300℃、350℃、400℃、450℃、500℃五个温度下,进行了界面脆性化合物、成分扩散检测分析,及力学性能的对比,显示在较低温度下热处理金属化合物产生较少,从而找出了较合理的铝/钢复合板热处理工艺。     

钛/铝复合板研究进展

钛/铝复合板作为一种轻质高强、高耐磨、高耐蚀的优质材料,已经成为金属复合板发展的重要方向之一,在航空航天、石油化工等领域应用前景广泛。本文论述了钛/铝复合板的发展现状,简述了钛/铝复合板的传统制备方法,重点介绍了钛/铝复合板结合界面金属间化合物的种类和形成机制,评述了钛/铝复合板的力学性能和影响因素,并进一步展望了钛/铝复合板的绿色高效制备方法和发展方向。     

加热对铜钛复合板界面强度的影响

研究了加热温度和时间对铜钛爆炸复合板界面结合强度的影响，试验研究结果表明：加热温度是影响界面结合强度的主要因素，加热时间为次要因素。铜钛爆炸复合板只在７００℃以下短时加热，界面结合强度牺牲较少，才可保证复合板结构件的安全使用     

钛/铝/镁爆炸焊复合板波形界面及力学性能

文中提出以薄的铝合金板作为过渡层,采用爆炸焊接技术成功制备钛/铝/镁层状复合材料. 对钛/铝接合界面、铝/镁接合界面及钛/铝/镁爆炸复合板的整体力学性能进行了分析研究. OM和SEM试验结果表明,钛/铝接合界面和铝/镁接合界面均为波状接合界面,在铝/镁界面出现了局部熔化区;钛/铝接合界面为小尺寸波(λ=160 μm,h=26 μm),铝/镁接合界面为大尺寸波(λ=1 740 μm,h=406 μm);拉-剪试验表明,复合板沿着铝/镁接合界面断裂;弯曲性能测试表明,钛板一侧受拉时复合板弯曲强度和塑性均优于镁合金板一侧受拉,断裂始于铝/镁接合界面,最终从镁合金板一侧剪切断裂失效.     

铝/钛/钢爆炸复合板性能研究

通过试验加工了船用铝/钛/钢(5083/1060/TAl/CCS-B)爆炸焊接复合板,并对其结合质量、力学性能及界面形态进行了研究.结果表明,将纯铝板1060和钛板TA1作为中间过渡层后,复合板的结合质量良好,且铝/钛界面的剪切强度达到85 MPa以上,其力学性能也均达到了相应标准;钛/钢界面呈规则的正弦波形,产生了较明显的塑性变形;铝/钛界面比较平直,波长较大,波幅较小.     

热轧钢／铝复合板结合强度及界面的研究

采用弯曲实验、金相和扫描电子显微镜,研究了轧制预热温度、变形量和轧后退火制度对热轧钢/铝复合板的结合强度和界面的影响。结果表明:预热温度低于400℃时,弯曲次数随预热温度的升高而增加,之后又逐渐减少,预热温度在400℃时的结合界面好且结合强度最大;轧制压下量越大,弯曲次数越大,结合界面和结合强度越好,当压下量为20%～30%时,弯曲次数随压下量的增加比较缓慢,当压下量>30%时,弯曲次数随压下量的增加而快速增加;经600℃×1h退火时,热轧钢/铝复合板的弯曲次数可达11次,结合界面更好,强度更高。     

轧制参数对钛/铝轧制复合板的结合强度和剥离面SEM形貌的影响

研究了钛/铝的轧制复合工艺对轧后结合强度和剥离面形貌的影响。试验结果表明,钛的变形程度是控制结合强度和剥离面形貌的主要因素;轧制时铝的温度对结合也有重要的影响。在钛和铝的热轧复合中并存着3种结合机制。     

钛/铝复合板研究进展

将薄层钛合金板与铝合金板结合可以得到具有优异性能的钛/铝复合板,具有广阔的应用前景.采用爆炸焊接技术成功制备了TC1/1060/6061复合板,对2个界面的界面形貌和元素进行测试,分析夹层存在的优势;同时建立与试验条件一致的有限元模型,对界面状态和焊接过程进行分析,最后对复合板进行拉伸试验和剪切试验,验证界面结合质量. 结果表明,TC1/1060界面为直线型形貌,1060/6061界面为波状形貌,且每个波形都伴随着涡流区,TC1/1060界面处的元素扩散范围为4.38 μm,且没有检测到钛/铝金属间化合物的产生.数值模拟再现爆炸焊接过程中射流的形成,界面温度沿着界面形貌分布,界面压力在碰撞点处达到最大,且呈现出椭圆形分布,复合板具有较高的抗拉强度和剪切强度,满足结构使用需求.     

钛/钢爆炸复合板界面波幅比与剪切强度关系研究

针对在不同爆炸复合工艺条件下生产的钛/钢复合板,通过在显微镜下观察其结合界面形态,测量其结合界面的波幅和波长,进行了波幅比的计算;同时,将界面波幅比与剪切强度进行分析对比,从而找出特定规格的钛/钢复合板界面波幅比与界面剪切强度的对应关系,为生产中钛/钢复合工艺优化提供参考依据.     

热处理对镀层碳纤维的界面结合特征及碳纤维结构的影响

采用化学镀工艺分别在碳纤维表面施加Ni层、Cu层以及Cu/Ni双层镀层,并对不同镀层的碳纤维进行750℃真空热处理。利用SEM、EDS和XRD对热处理前后镀层形貌、成分、物相以及碳纤维微观结构进行分析。结果表明:热处理前后,镀Cu碳纤维界面结合方式始终为机械结合,镀Ni碳纤维和Cu/Ni双镀层碳纤维界面由机械结合转变为扩散结合;热处理对镀Cu碳纤维结构无影响,而镀Ni和Cu/Ni双镀层碳纤维结构发生了石墨化转变,Ni是造成碳纤维石墨化的主要因素,Cu的存在可以有效的降低Ni对碳纤维结构的改变,所以Cu/Ni双镀层碳纤维石墨化程度要低于镀Ni碳纤维,同时还保证了界面为扩散结合。     

热处理工艺对6.5wt%高硅电工钢复合板磁性能的影响

将1 mm 6.5wt%高硅电工钢复合板在450～650 ℃范围内进行中温轧制。通过光学显微镜观察了温轧后和不同热处理工艺处理后复合板的显微组织;测试了温轧0.5 mm复合板不同状态的磁感应强度和铁损,通过显微硬度测试确定了硅元素均匀化的情况。研究表明,中温变形后的复合板塑性差、裂纹多、硬度高、磁性能差;退火工艺不能消除复合板高硅层的裂纹,对其磁性能没有本质提高;合适的扩散退火工艺可以消除中温变形中芯层出现的裂纹、降低复合板芯层的硬度、大幅度提高磁性能。     

冷轧铜铝复合板结合界面残余应力分析

针对冷轧铜铝双层板金属的变形特征以及各轧制工艺下界面残余应力的分布情况,采用有限元计算方法,分别将轧制速度、异径同步、异径异步各工艺产生的界面残余应力进行分析。研究结果表明,冷轧铜铝双层板的复合变形过程可分为4部分;铜板复合面的应变直接影响复合效果;异径同步轧制铜铝复合板时,随着辊径比的增大,铜板复合面的总变形量增大,当辊径比大于1．6时,总变形的增量不明显,辊径比取1．4~1．6时,残余应力较小;异径异步轧制铜铝复合板时,随着辊径比的增大,铜板复合面的总变形量增大,轧制速比取1．2~1．4时,残余应力较小。     

热处理对含Hf钛铝基合金显微组织的影响

研究了双温热处理工艺对含铪Ti-Al基合金组织的影响规律。差热分析法(DTA)测定结果显示,合金的共析反应温度Te=1110℃,α相转变温度Tα=1330℃。用金相法获得了优化的双温热处理工艺为:1400℃×1 h→50℃水冷,1280℃×3 h→空冷。     

热处理对锆-钛-钢复合板力学性能及显微组织的影响

为了获得更好的锆-钛-钢复合板的综合性能,研究了热处理对锆-钛-钢复合板的影响。通过对锆-钛-钢界面的剪切强度试验分析,发现剪切强度随热处理温度的降低而减小。垂直于波纹方向的抗剪强度高于平行于波纹方向的抗剪强度。基于正交试验和方法分析,热处理因素对剪切强度和粘接强度的影响主次关系是:保温温度>保温时间>温度变化率。剪切试验的断口形貌为局部脆性断裂的韧性断裂。通过对力学性能、界面组织和显微硬度的分析,500℃,2 h,60℃/h;540℃,1 h,60℃/h的热处理均为合适的热处理工艺。随着保温温度的升高,晶粒变粗,界面富集元素富集区和扩散区,形成脆性金属间化合物Fe Ti。界面的显微硬度随热处理温度的升高而降低。     

TiC硬质合金/碳钢爆炸焊接复合板界面微观组织

用透射电镜、扫描电镜和X射线能谱仪对TiC硬质合金/碳钢爆炸焊接复合板界面微观组织和相组成进行分析.结果表明,界面上有一断续的熔合层,层厚约10μm,层内为尺寸位于几十个～几百个纳米之间的纳米或亚微米超细晶粒,组成相为铁素体、奥氏体和少量TiC.在界面附近碳钢侧可以看到明显的流线状组织特征,铁索体具有板条状马氏体的结构特征,珠光体层片间距减小,呈流线分布.焊接过程中Ti向钢中扩散15μm左右.     

热处理对钛-生物玻璃涂层结合强度的影响

为了提高涂层与钛合金基体的结合强度,采用高速火焰喷涂方法,在Ti6Al4V钛合金基体表面喷涂不同比例的钛-生物玻璃复合涂层,喷涂后试样以5℃/min加热至700℃保温1h后随炉冷却。结果表明:高速火焰喷涂方法制备以钛为主粉,添加不同含量底釉生物玻璃(G),获得的涂层热处理前后结合强度范围在38～57MPa之间。涂层结合强度受喷涂粉体G添加量和热处理的影响。随着G添加量增加,结合强度升高,涂层经热处理后,结合强度略有下降。热处理释放了喷涂时产生的应力,使纯钛涂层裂纹加宽。而G的加入,与钛相互作用,发生浸润、扩散,涂层有再结晶和新相沿裂纹析出,起到修复裂纹的作用。     

热处理对真空熔烧Ni-WC-RE涂层的影响

利用真空熔烧方法在45钢基体上制备Ni-WC-RE涂层,并进行正火和调质处理.对热处理后的45钢试样硬度进行测试,并对其组织用SEM、能谱仪进行分析.结果表明,正火和调质热处理,能够提高45钢基体的硬度,促进涂层中的WC弥散化及涂层内各相之间的互扩散,但对涂层表面硬度、内部硬度分布趋势影响45钢不大.涂层进行调质热处理是提高试样性能较好的方法之一.     

AZ31B/TA2爆炸焊接复合板界面结合机制及力学性能的研究

镁合金AZ31B和纯钛TA2通过爆炸焊接成功的方法成功实现了连接。采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、以及电子能谱(EDS)等测试手段对结合界面的微区结构、元素分布进行了分析。研究了在不同温度热处理后AZ31B和TA2界面之间元素的扩散情况。同时结合显微硬度实验、冲击试验、拉伸试验研究了复合板的力学性能。并对复合板的结合机制进行了一定的探讨。研究结果表明：平直和波浪状结合形貌并存于结合界面。在热处理温度为450?C和490?C、保温时间为4h和8h时,界面元素扩散明显。由于两侧金属发生塑性变形导致界面硬度升高。复合板的各种力学性能均较基板AZ31B镁合金得到了一定程度的提高。