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钛合金激光焊及其接头的显微组织与力学性能

黄炜; 王少刚; 李立泽; 金阳 南京航空航天大学材料科学与技术学院; 江苏南京211106
  • 钛合金  
  • 激光焊  
  • 显微组织  
  • 力学性能  

摘要:采用光纤激光器对3.5 mm厚TC4合金板材进行焊接,并对焊接接头的显微组织与力学性能进行分析测试,确定了试验条件下的最佳激光焊参数。结果表明,焊缝熔合区组织主要为针状α′马氏体及少量β相,热影响区由α相及少量α′马氏体组成;接头区域的显微硬度在熔合区变化平缓,而热影响区的硬度下降明显。在激光功率为4.0 kW、焊接速度为3.0 m/min时,获得接头的力学性能最佳,焊缝强度与母材本身的强度接近。接头拉伸断口表面存在大量韧窝,呈明显的韧性断裂特征。

  • 2205双相不锈钢板材焊接工艺参数仿真优化及接头性能分析

    作者:翟伟国; 邓光平; 刘金涛; 张保奇; 张丽华 期刊:《材料开发与应用》 2019年第02期

    采用有限元软件对4 mm厚2205双相不锈钢板材的自动钨极惰性气体保护焊(GTAW)工艺参数进行了仿真计算,分析了不同参数下的焊缝形貌特征并获得了较为优化的工艺参数,然后采用优化的工艺参数对2205板材进行了实际焊接,并对接头的组织和性能进行分析和测试。结果表明,采用仿真优化的焊接工艺参数进行板材实际焊接可获得优质的焊接接头;接头各区微观组织为双相组织结构;接头的抗拉强度、冷弯曲性能和晶间腐蚀性能均满足要求。

  • TA23合金不同焊接方法接头组织性能研究

    作者:安飞鹏; 刘夫; 李嘉琪; 蒋鹏 期刊:《材料开发与应用》 2019年第02期

    采用CMT、TIG和EBW焊对TA23合金进行焊接,对比分析了不同焊接方法下接头微观组织和力学性能的差异。结果表明,焊接热输入直接影响焊缝晶粒尺寸和焊接接头宽度,TIG焊缝晶粒尺寸最大,CMT次之,EBW最小;EBW接头宽度为5 mm,CMT接头宽度为7 mm,TIG接头达14 mm;3种焊接方法焊缝区域组织均由马氏体α相、片层状α相和残余β相组成,热影响区组织形态介于焊缝和母材组织形态之间;3种焊接方法焊缝区显微硬度和接头抗拉强度均大于母材,其中EBW焊缝区显微硬度值最大,TIG焊接头抗拉强度最高,CMT焊缝显微硬度和接头抗拉强度均居中。

  • 铝青铜/Ti80合金/2205不锈钢在海水中电偶腐蚀行为研究

    作者:杨学东; 吴晓飞; 尹晓辉; 刘雪琴 期刊:《材料开发与应用》 2019年第02期

    采用失重法和电化学方法研究了铝青铜、Ti80合金和2205不锈钢之间的双金属偶合及三金属偶合体系的电偶腐蚀行为,结果表明,Ti80在海水中的自腐蚀电位为正,耐蚀性好,2205不锈钢次之,铝青铜电位为负。海水全浸条件下,铝青铜分别与Ti80、2205不锈钢组成偶对体系时均作为阳极且腐蚀加速,腐蚀速率约为自腐蚀速率的2倍。对于铝青铜/Ti80/2205不锈钢复杂偶合体系,Ti80作为阴极腐蚀速率没有明显变化,2205不锈钢作为阴极腐蚀则有所减缓,铝青铜作为阳极腐蚀加快。当强阳极铝青铜面积相对减小时,Ti80合金腐蚀仍然没有明显变化,铝青铜腐蚀变快。

  • 超低碳SiCrMn2Ni4钢连续冷却转变行为研究

    作者:陈雪龙; 王其红; 王任甫; 杨超飞; 张玉祥 期刊:《材料开发与应用》 2019年第02期

    研究了超低碳SiCrMn2Ni4钢钢连续冷却过程,采用金相显微镜、SEM和TEM对组织进行观察分析。结果表明,试验钢在连续冷却后,只存在粒状贝氏体和板条状贝氏体组织。随着冷却速度的加快,组织逐渐由粒状贝氏体向板条状贝氏体转变,当冷却速度增加至5℃/s时,出现粒状贝氏体与板条状贝氏体的混合组织,冷却速度大于等于20℃/s时,组织全为板条状贝氏体。

  • Er对汽车框架用铝合金组织与性能的影响

    作者:王栋; 熊沂铖; 李亭 期刊:《材料开发与应用》 2019年第02期

    对比分析了不同退火温度下不含Er和含Er铝合金显微组织、显微硬度、拉伸力学性能和断口形貌的变化规律。结果表明,在相同退火温度下,含Er铝合金的显微硬度都要高于不含Er铝合金;相同的退火温度下,含Er铝合金的抗拉强度和屈服强度都要高于不含Er铝合金;含Er铝合金相对不含Er铝合金的再结晶温度有明显提高,这主要与合金中Er元素添加后形成了与基体保持共格或者半共格关系的纳米级Al3Er或者Al3(Zr,Er)粒子有关。

  • 5052+Er铝合金的热变形行为研究

    作者:马艳; 席本玉; 王宇 期刊:《材料开发与应用》 2019年第02期

    在Gleeble-3500型热/力模拟试验机上对5052+Er合金进行了高温压缩热变形,研究了变形温度和应变速率对5052+Er合金高温压缩行为的影响。结果表明:当应变速率为0.01s^-1时,真应力-真应变曲线表现出典型的动态再结晶特征;当应变速率为0.1s^-1和1s^-1时,曲线表现出动态回复特征;继续增加应变速率至10s^-1时,流变应力达到峰值后出现后锯齿状波动,此时的合金已经发生了动态再结晶;随着变形温度的升高和应变速率的减小,5052+Er合金的流变应力会逐渐减小;5052+Er合金热压缩变形的流变应力方程为:σ=95.42{(εexp(155500/RT)/2.69×10^18)}^0.1877+√(εexp(155500/RT)/2.69×10^18)^0.3754+1,不同热变形条件下峰值应力的计算值与测量值的误差在10%以内。

  • 工艺参数对氯丁橡胶胶粘剂粘接性能影响研究

    作者:李煜; 郭孟瑜; 李登峰 期刊:《材料开发与应用》 2019年第02期

    研究了氯丁橡胶胶粘剂刷涂量、晾干时间、温度、湿度等工艺参数对其粘接性能的影响。结果表明,温度湿度分别为20℃和50%时,氯丁橡胶胶粘剂的刷涂量存在最佳用量范围(0.70 kg/m^2~0.85 kg/m^2);相同温湿度条件下,适当延长氯丁橡胶胶粘剂的晾干时间,有助于增强其粘接强度;在温湿度为20℃~40℃、50%~80%范围内,氯丁橡胶胶粘剂的粘接强度随着温度的升高而降低,随着湿度的增加而降低,且粘接强度均大于2 MPa。

  • 海洋石油降解菌的筛选及环境适应性评价

    作者:段东霞; 丁慧; 王廷勇; 王洪仁; 于林 期刊:《材料开发与应用》 2019年第02期

    通过液体培养和油平板划线分离的方法,从青岛胶州湾受石油污染的海水中筛选到一株可以降解石油的海洋细菌oil 2-3,该菌株对石油的降解效率达到88.73%。16S rDNA基因序列BLAST对比结果表明该菌株为海旋菌Thalassospira sp,该菌株对石油浓度的耐受量超过20 g/L,最适pH为7~10,在盐度0.5‰~35‰的环境中可生长并降解石油。该菌株具有良好的石油降解性能及环境适应性,可用于海上溢油的生物修复。

  • 10Ni5CrMoV钢及其焊接接头Paris模型参数统计及疲劳裂纹扩展寿命预测

    作者:成应晋; 王涛; 薛钢; 王任甫 期刊:《材料开发与应用》 2019年第01期

    对10Ni5CrMoV钢及其接头疲劳裂纹扩展过程采用Paris模型进行拟合,并对参数c和m进行统计分析,结果表明,拟合得到的c和m与疲劳寿命吻合较好,lgc和m均符合正态分布,且具有良好的线性关系而疲劳裂纹扩展寿命呈成布尔分布。

  • 溅射镀膜铌靶材表面纹路原因分析

    作者:李兆博; 马小文; 黄浩; 杜领会; 汪凯; 李兴钰 期刊:《材料开发与应用》 2019年第01期

    从晶粒组织分布、织构组份分布、杂质含量分布三个方面对工业生产中溅射镀膜铌靶材表面纹路产生原因进行分析。结果表明,原材料的化学成分分布不均和杂质富集,经过后期的轧制加工,形成铌靶材表面规律性纹路;消除原材料成分分布不均和杂质富集,可避免铌靶材表面规律性纹路的形成。

  • 两种冷却方式下双相钢2205堆焊层性能分析

    作者:翟智梁; 查小琴; 黑鹏辉; 王丽; 杨战胜; 赵轶鹏 期刊:《材料开发与应用》 2019年第01期

    采用药芯焊丝CO2气保焊(FCAW)在低碳钢表面堆焊一层双相不锈钢表层,分析了水冷和空冷冷却方式对双相钢堆焊层的力学性能、耐腐蚀性能以及铁素体-奥氏体(α-γ)两相组织的影响。结果表明,水冷和空冷冷却方式对堆焊层的力学性能无显著影响;水冷时堆焊层铁素体含量为45.17%,比空冷更接近两相平衡,其显微组织为块状铁素体和沿晶界或亚晶界分布的针状奥氏体;水冷时堆焊层具有更优异的耐腐蚀性能,平均腐蚀速率为0.488 mm/a。

  • 冷轧钛带卷黑点缺陷分析及控制

    作者:陈涛; 王卫超; 李渤渤; 崔为研; 朱彤 期刊:《材料开发与应用》 2019年第01期

    利用扫描电镜对冷轧钛带卷退火后黑点进行了分析,分析表明:冷轧钛带卷黑点主要是由于,轧制时乳化液中含有固体小颗粒残留在卷材表面压坑处,脱脂时未脱干净退火后形成。针对性制定了控制措施,采用控制措施后冷轧带卷退火后黑点比率显著降低。

  • ITO靶材第二相的提取方法与分析

    作者:杨硕; 薛建强; 师琳璞 期刊:《材料开发与应用》 2019年第01期

    通过将ITO靶材粉碎、过筛后用王水长时间腐蚀的方法,提取出腐蚀产物。以进口A靶、B靶和C靶粉碎后的腐蚀产物为研究对象,通过SEM、TEM、XRD等检测手段研究3种靶材腐蚀产物的形貌、物相结构和组成成分等。结果表明,腐蚀产物均为第二相,其中A靶第二相为近似等轴体的In4Sn3O12,B靶和C靶第二相可能同时含有近似等轴体In4Sn3O12和'窄片'In2SnO5,并且A靶第二相比B靶多出约8.32%,比C靶多出约4.48%。

  • 氮杂并五苯4Cl1NTP分子溶液和薄膜状态的光限幅性能研究

    作者:刘珂 期刊:《材料开发与应用》 2019年第01期

    通过Z-扫描技术研究了氮杂并五苯衍生物分子4Cl1NTP溶液和薄膜状态的光限幅性能。结果表明,相比于参考样品富勒烯C60,分子4Cl1NTP表现了高稳定性、高性能的光限幅效应,相比于分子TP,通过化学修饰N原子和Cl原子的分子4Cl1NTP具有较高的光限幅性能,化学修饰能够实现非线性光学性能的调控。

  • 304不锈钢表面十七氟癸基三甲氧基硅烷的缓蚀性能研究

    作者:王健军; 陈毅坚; 杨阳; 张贤慧; 张明奇; 吴建华 期刊:《材料开发与应用》 2019年第01期

    采用电化学方法对十七氟癸基三甲氧基硅烷在304不锈钢表面的缓蚀性能进行了研究,结果发现,十七氟癸基三甲氧基硅烷对304SS有明显的缓蚀作用,增大了304不锈钢表面的电荷转移电阻,降低了自腐蚀电流密度并且提高了点蚀电位,缓蚀效率高达96%。

  • 溶聚丁苯橡胶玻璃化转变温度的主要影响因素研究

    作者:胡昌飞; 张聪; 张春庆; 王兵; 程伟 期刊:《材料开发与应用》 2019年第01期

    采用活性阴离子聚合方法和分子结构设计技术制备出具有不同分子结构参数的溶聚丁苯橡胶(SSBR)。研究了SSBR的结合苯乙烯含量、1,2-聚丁二烯含量、分子量、分子量分布(聚合物分散性指数PDI)以及嵌段结构等对SSBR生胶玻璃化转变温度的影响。结果表明,结合苯乙烯含量、1,2-聚丁二烯含量和嵌段结构是溶聚丁苯橡胶玻璃化转变温度的主要影响因素,对阻尼性能有着显著影响。

材料开发与应用

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