铝合金大厚板淬火残余应力数值分析

基于淬火会引起铝合金大厚板很大的残余应力,并容易引起淬火变形与裂纹,恶化材料的性能,运用有限元分析软件ANSYS研究了铝合金板材尺寸、淬火介质温度对温度场、应力场和残余应力的影响.基于随温度变化的材料物性参数以及材料表面与淬火介质的换热系数,进行了淬火过程的非线性热传导分析.结果表明,随着板材厚度的增加,铝合金薄板的残余应力增加明显,而铝合金厚板的残余应力未产生太大变化;随着淬火介质温度的升高,厚板的残余应力也无明显降低;对于铝合金厚板,通过优化合金成分等措施来提高合金淬透性,才能有效降低残余内应力,并保证合金的力学性能.     

新型模糊神经网络控制器在GTAW焊中的应用

钨极气体保护电弧焊(GTAW)过程是一个复杂的、多参数耦合的高度的非线性系统，难以实现实时、有效的在线控制．模糊控制吸收人的经验思维的特点；神经网络则对信息的处理具有自组织、自学习的特点；遗传算法是一种全局优化搜索方法，具有简单通用、适合并行处理的特点．笔者将三者有机地结合起来，在模糊神经网络控制器的基础上利用改进的遗传算法，并分析其网络结构和离线学习的方法，协调利用三者的优势设计一种新型的模糊控制器，并使之用于脉冲GTAW焊仿真中，结果证明该新型模糊神经网络控制器比传统的模糊控制器具有一定的优越性．     

高氮奥氏体钢的CVN低温冲击断裂研究

对Fe-24Mn-13Cr-1Ni-0．44N和Fe-24Mn-18Cr-3Ni-0．62N两种高氮奥氏体不锈钢分别进行了低温冲击断裂的试验研究．研究结果表明：随着氮的质量分数的提高,奥氏体不锈钢的低温冲击韧度快速降低,韧脆转变温度升高,两者的韧脆转变温度分别为140K和210K;高氮奥氏体不锈钢在83K时会产生层状剥离式的脆性断裂;高氮奥氏体不锈钢随温度的降低,断裂模式的变化规律为：拉长或等轴形韧窝→浅坑形韧窝→脆断刻面和韧窝混合型→脆断刻面为主,层状剥离出现．     

SiCp/Al MMCs等离子弧原位焊接接头组织与性能

通过填充Ti,N元素对SiCp／Al基复合材料（SiCp／Al MMCs）进行等离子弧原位焊接,分析了焊缝的组织和力学性能．以氩、氮混合气体为离子气,0．8mm厚钛片作为原位合金化材料进行原位焊接,不仅抑制了脆性相的形成,而且在焊缝中形成了TiN,TiC等新的增强相,保证了焊接接头的性能．力学性能试验结果表明,不加填充材料焊接时,试样拉伸强度仅为母材强度的31．24％;进行原位焊接时,试样强度达到母材强度的50．89％．断口主要表现为混合型脆性断口．     

镍纳米片的制备、表征及摩擦学应用

采用液相化学还原结合界面生长法,以醋酸镍为母体,水合肼为还原剂,吐温-40为修饰剂,NaOH为pH调节剂,正丁醇为生长剂,制备了厚度15～27 nm、片长380～500 nm的镍纳米片.通过X射线衍射、扫描电子显微镜和激光粒度仪对镍纳米片进行了表征.将镍纳米片、球形镍纳米颗粒作为基础油液体石蜡(LP)的添加剂,在UMT-Ⅱ摩擦磨损实验机上分别考察添加前、添加后LP的摩擦磨损性能.结果表明,镍纳米片的晶格参数膨胀率为0.971%,各晶面2θ相应增加;与基础油LP相比,添加纳米镍后,较大程度降低了摩擦副的摩擦因数,显著改善了LP的摩擦性能;就改善效果而言,镍纳米片优于球形镍纳米颗粒.     

甘蔗渣基木陶瓷的结构及性能试验

应用不同质量比的甘蔗渣和环氧树脂进行复合、热压,经真空烧结后,制得甘蔗渣基木陶瓷.利用TG-DSC对甘蔗渣基木陶瓷的热分解行为进行初步分析,利用XRD,SEM表征了所制备的木陶瓷的相组成和微观结构,研究了甘蔗渣用量对开口气孔率及摩擦性能的影响.结果表明:甘蔗渣基木陶瓷具有生物管状的多孔结构;随着甘蔗渣用量的降低,木陶瓷的石墨化程度略有提高;木陶瓷的开口气孔率随甘蔗渣用量减少而减小;摩擦系数随转速的增加而增大,随载荷的增大而减小.当甘蔗渣/环氧树脂质量比为1∶1时,木陶瓷的开口气孔率为35.12%,摩擦性能最好.     

Al2O3,Al3Zr颗粒增强Al-12%Si基原位复合材料的高温热膨胀性

以Al-12%Si和Zr(CO3)2作为反应组元,通过原位反应法制备出Al2O3,Al3Zr颗粒增强铝硅基复合材料,通过快速凝固成型得到铸态试样.用热膨胀仪测试了材料在50～500℃范围内的膨胀位移与温度的关系,进而得出平均线膨胀系数.结果表明:在同一温度条件下,随颗粒理论体积分数增加,复合材料的平均线膨胀系数减小.温度是影响平均线膨胀系数的重要因素.当试样温度在50～300℃时,随温度增加,平均线膨胀系数逐渐增加;当试样温度在300～500℃时,随温度增加,平均线膨胀系数逐渐减小;300℃时平均线膨胀系数最大.用Rom、Turner和Kerner模型计算了理论热膨胀系数.比较发现,实测值更接近Turner模型理论预测值.最后通过界面残余热应力分析指出具有高温低膨胀性的(Al2O3+Al3Zr)p/Al-12%Si颗粒增强铝基复合材料能有效防止材料高温时的塑性变形.     

ZrW_2O_8的负热膨胀特性表征

以分析纯ZrO2和WO3为原料,采用分步固相法合成负热膨胀ZrW2O8粉体和陶瓷.采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对产物结构及形貌进行表征,采用3种不同的方法测得ZrW2O8负热膨胀系数,研究了不同测量方法对ZrW2O8负热膨胀系数测量的影响.研究结果表明:合成的产物为单一的立方晶体结构的α-ZrW2O8,采用高温X射线衍射和Power X软件测得样品从室温至600 ℃范围内的平均热膨胀系数为-5.605×10-6 K-1;而采用热膨胀仪测得从室温至600 ℃范围内ZrW2O8陶瓷棒和冷压成型ZrW2O8粉体棒的平均热膨胀系数分别为-10.709×10-6 K-1和-4.490×10-6 K-1,测试方法、致密度和微观结构对样品的负热膨胀系数均有影响.     

金属基复合材料中增强材料的表面处理

简要叙述了目前比较常用的几种增强材料表面处理方法，并以SiC和C两种增强材料为例，对各种表面处理工艺及其特点做了重点阐述．