硅烷偶联剂表面改性玄武岩纤维增强复合材料研究进展

表面改性是增强玄武岩纤维与基体材料之间结合性能的关键。综述了硅烷偶联剂表面改性以及酸、碱刻蚀,等离子处理辅助协同硅烷偶联剂表面改性玄武岩纤维的研究进展,介绍了硅烷偶联剂表面改性玄武岩纤维在聚合物基复合材料中的应用,并对发展趋势进行了展望,同时分析了硅烷偶联剂表面改性玄武岩纤维当前存在的问题。     

波纹管内高压成形焊接区变形特征研究

准确建立焊接管材母材、热影响区和焊缝的材料力学模型,是焊接波纹管内高压胀形工艺分析的前提条件。基于焊接区单向拉伸试验和硬度测试等条件建立焊接区混合材料准则,确定了热影响区和焊缝的材料力学模型。通过波纹管液压胀形工艺仿真与试验,研究胀形液体压力和凹模初始高度等工艺参数对波纹管变形特征的影响,并结合变形前后的组织分析发现,焊接区的枝状晶组织使成形后波纹管焊接区与母材壁厚存在差异,并且变形后马氏体相的存在促进裂纹的形核,引起后期使用中的应力腐蚀破裂。     

Ti40阻燃钛合金电子束焊接头组织与力学性能

采用不同工艺参数对2 mm厚Ti40阻燃钛合金进行电子束焊接(EBW),通过金相分析、电子探针(EPMA)、室温拉伸以及显微硬度测试对Ti40阻燃钛合金电子束焊接接头的显微组织和力学性能进行分析.结果表明,焊缝中分布着晶粒内部有片层状组织析出的β柱状晶和少量等轴β晶粒,熔合线到焊缝中心晶粒逐渐细化,无明显热影响区.接头中易产生气孔、裂纹等缺陷,通过添加直线扫描波形能够有效地控制焊缝气孔缺陷,从而提高接头的强度.添加直线扫描波形电子束焊的Ti40阻燃钛合金的抗拉强度仍可达到917 MPa,断口呈现出脆性断裂与韧性断裂的混合特征,焊缝区的硬度高于母材,其最大值为376HV.     

焊后时效处理对6082-T6铝合金搅拌摩擦焊接头的影响

对6082-T6铝合金搅拌摩擦焊接头进行自然时效和人工时效处理,通过透射电子显微镜、扫描电子显微镜、拉伸实验机和显微硬度计对组织演变和力学性能进行研究。结果表明:人工时效处理后显微硬度比焊态和自然时效高10~25HV,提高焊核区和热机影响区硬度效果明显好于自然时效。经过焊后自然时效、人工时效的焊接接头力学性能得到一定程度的提升,人工时效析出相比自然时效析出相抗拉强度提高12%,延伸率降低9%,人工时效提高拉伸强度效果更明显。人工时效处理后,焊核区组织发生显著变化,NZ主要为GP区,经过人工时效后NZ强化效应随团簇和GP区尺寸增大及数量增多而加强。HAZ主要为粗大的β′,经过人工时效后变化不大,硬度基本保持不变。通过对微观组织进行研究发现析出物的形状由界面能和应变能决定。     

SiO2溶胶和Al(H2PO4)3封孔处理对等离子喷涂Fe基合金涂层性能的影响

为降低热喷涂涂层孔隙率,提高涂层耐蚀性,分别采用SiO_2溶胶和Al(H_2PO_4)_3对等离子喷涂层Fe基合金涂层进行封孔处理。采用扫描电镜对比考察了封孔处理前后涂层微观形貌的变化,利用能谱仪分析了封孔处理后涂层内部封孔剂的分布状态,用X射线应力测定仪测试了涂层封孔前后残余应力的变化,使用电化学工作站获得了封孔处理前后涂层的极化曲线并对比考察了涂层的耐蚀性。结果表明,SiO_2溶胶和Al(H_2PO_4)_3均可在Fe基合金涂层表面形成一层封闭膜层,并通过毛细作用以涂层孔隙为通道进入涂层内部,从而显著降低孔隙,对涂层起到密封作用,并改善涂层致密性。经SiO_2溶胶和Al(H_2PO_4)_3封孔处理后,涂层表层拉应力由291 MPa分别降到45 MPa和105 MPa,自腐蚀电流密度分别降低2.9%和72.3%。     

通过预涂覆SiC优化AZ31B镁合金DE-GMAW焊缝的显微组织及提升力学性能

研究了碳化硅(SiC)颗粒涂覆量对2mm厚AZ31B镁合金双电极气体保护焊DE-GMAW焊缝的宏观形貌、显微组织和力学性能的影响。利用光学显微镜、扫描电镜和X射线衍射分析技术(XRD)对接头的显微组织、相及相的成分进行分析。同时采用维氏硬度试验计和万能试验机对焊接接头的显微硬度和抗拉强度分别进行测量。结果表明,随着SiC涂覆量的增加,焊接接头熔深和深宽比先增大后减小。XRD测试结果显示,SiC的添加并不改变焊缝中相的组成,焊缝由α-Mg和β-Mg_(17)Al_(12)组成。SiC可以细化α-Mg晶粒,打断焊缝中β-Mg_(17)Al_(12)相,起到弥散强化的效果。但SiC涂覆量达到一定值后,随着SiC涂覆量的继续增加,α-Mg晶粒粗化,β-Mg_(17)Al_(12)相的弥散强化作用不再增加。焊接接头的显微硬度和抗拉强度随着SiC涂覆量的增加先增大后减小。     

低压烧结温度对一步法制备超细晶WC-Co基硬质合金组织及性能的影响

采用等离子球磨技术制得W-C-10Co-0.9VC-0.3Cr_3C_2纳米复合粉体,并利用单向模压成型法将其压制成生坯,再经低压烧结一步法制备成硬质合金。研究表明,等离子球磨3h所获得的复合粉体呈片层状形貌,并且成分分布均匀。在1 380℃及1 400℃烧结时,由于等离子球磨的特殊作用,VC、Cr_3C_2对WC晶粒长大抑制作用突显。1 380℃烧结制备的硬质合金,致密度为99.2%,WC平均晶粒尺寸为250nm,硬度和横向断裂强度分别为92.3HRA和2 443 MPa,具有最佳的WC晶粒尺寸与致密度配合,以及最佳的综合力学性能。     

泡沫铝连接件焊接工艺的应用现状与展望

泡沫铝兼具结构与功能特性,为充分发挥泡沫铝的各种性能,常将其与致密金属进行复合得到三明治结构,以提高其综合力学性能并降低成本。三明治结构的连接方法众多,而焊接手段是最可靠的连接方式。首先介绍了泡沫铝的性能特点及焊接难点,综述了其焊接方法,包括常规电弧焊、激光焊、钎焊、扩散焊、搅拌摩擦焊、等离子焊以及超声波焊,再对各工艺的局限性进行阐述,最后对泡沫铝连接件焊接工艺的发展方向进行浅析。     

铝合金厚板搅拌摩擦焊焊缝局部金属的塑性流动特征

以0.02mm厚铜箔为标示材料,采用带三角平面圆锥形搅拌针对20mm厚7075-T6铝板进行焊接。通过测试沿焊缝厚度方向上温度场分布及观察标示材料分布状态,分析焊缝局部金属塑性流动行为特征。结果表明,沿焊缝厚度方向上自上而下的金属温度逐渐降低;焊缝上、下表面温度差约为90℃;同一厚度上相对称的两点,位于前进边金属的温度高于返回边约15℃。位于焊核区上部的铜箔呈细小颗粒状均匀分布;下部铜箔则呈层片状分布,且向前进边偏移。焊核区由多个呈纹路状、有序排列的洋葱环结构相互层叠而成,这与焊缝塑化金属沿轴向迁移方式发生变化有关。     

粉煤灰/二氧化硅活性剂在Q235钢A-TIG焊中的应用

为了探究粉煤灰作为A-TIG焊活性剂的可行性,以粉煤灰和不同含量的二氧化硅制备复合活性剂在Q235钢基体表面进行A-TIG焊,研究了复合活性剂成分含量对焊缝截面形貌、显微组织和元素分布的影响.结果表明:采用粉煤灰-40%SiO_2作为复合活性剂进行A-TIG焊时,可将6 mm厚Q235钢板一次性焊透,焊缝深宽比可达到0.85;焊缝出现明显的中间收缩倾向,呈"深口杯"状,可实现单道焊双面成型的效果;其焊缝柱状晶数目较多、组织排列规则且具有方向性,熔合区和热影响区组织均匀细小,可降低焊接母材的过热倾向;相对于100%SiO_2活性剂,Si元素的溶入量和溶入深度显著增加,这说明粉煤灰中其他成分的存在对Si元素溶入焊缝、进而增加焊缝熔深起到促进作用.采用粉煤灰-40%SiO_2为活性剂进行A-TIG焊时焊缝熔深的增加机理可能是以电弧收缩理论为主,但考虑到Al元素溶入较深且溶入量较多,粉煤灰中其他物相又十分复杂,在高温电弧作用下各物相之间相互反应放热致使电弧热输入增加、其他组分在熔池中改变了熔池表面张力温度梯度等均可能致使焊缝熔深增加.