先进焊接与连接国家重点实验室开放课题研究基金
- 作品数：65 被引量：309H指数：8
- 相关作者：冯吉才栗卓新尹立孟王刚周利更多>>
- 相关机构：哈尔滨工业大学北京工业大学哈尔滨工业大学(威海)更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金北京市自然科学基金江苏省博士后科研资助计划项目更多>>
- 相关领域：金属学及工艺一般工业技术电子电信理学更多>>
- 高熵合金在钎焊和表面工程领域的应用研究进展被引量：14
- 2021年
- 随着合金制造水平的提高及性能要求的复杂化,高熵合金逐渐引起极大的关注。目前在材料加工领域内的研究主要集中于钎焊和表面工程两大方向。在钎焊领域,高熵合金可以作为钎焊填充材料应用于高温和低温钎焊,本文归纳了合金高熵化的相关经验参数,阐述了第一性原理计算和相图计算等模拟计算手段在高熵合金填充材料设计领域内的应用;详细介绍了高熵合金钎料在镍基高温合金、陶瓷-金属异种材料、低温封装等连接领域的最新研究进展。同时,分析了工艺参数对高熵合金钎料钎焊接头组织与性能的影响。在表面工程领域,论述了高熵合金薄膜/涂层的应用方向与制备手段,总结了在高温防护涂层、硬质保护层以及其他应用领域的研究进展。同时归纳了高熵合金在钎焊和表面工程领域研究和应用中存在的问题,而未来将在降低钎料熔点、提高焊缝高温力学性能以及发展共晶高熵合金钎料/涂层等领域进一步提高研究水平。
- 李红韩祎曹健MARIUSZ BoberJACEK Senkara
- 关键词：高熵合金钎焊填充金属涂层
- SnAg1.0Cu0.5对Ag30CuZnSn药芯钎料润湿性能及钎焊接头力学性能的影响被引量：3
- 2021年
- 向Ag30CuZnSn药芯钎料药粉中添加SnAg1.0Cu0.5(SAC105)粉末,研究了不同SAC105含量对Ag30CuZnSn药芯钎料钎缝组织及钎焊接头性能的影响.结果表明,SAC105的加入可以显著提高Ag30CuZnSn药芯银钎料的润湿铺展性能,随着SAC105的添加量增加,Ag30CuZnSn药芯银钎料的润湿铺展面积增大.这主要是因为Sn元素的增加能显著降低钎料的熔化温度,从而增大液态金属的过热度,降低液态金属的粘度,增强液态金属的流动性,最终提高Ag30CuZnSn钎料在304不锈钢表面的润湿铺展性能. SAC105添加量为20%(质量分数)时,钎缝组织最细,主要由交织状的银基固溶体构成,相应的钎焊接头抗剪强度最大为453 MPa,提高了29.9%.
- 浦娟张雷张雷吴铭方钟素娟林铁松
- 关键词：润湿性能
- CeO_(2)对Ag30CuZnSn药芯银钎料润湿性能及钎焊接头组织与性能的影响被引量：1
- 2021年
- 向Ag30CuZnSn药芯银钎料中添加CeO_(2),研究CeO_(2)对Ag30CuZnSn药芯银钎料的润湿铺展性能和钎焊接头性能的影响,探索CeO_(2)对药芯银钎料润湿铺展性能和钎缝组织的作用机理。研究结果表明:药芯钎剂粉末中加入CeO_(2)能提高Ag30CuZnSn药芯银钎料的润湿铺展性能,CeO_(2)添加量达到0.3%(质量分数,下同)时,对药芯银钎料的改进效果最佳。理论分析认为这是因为高价态的CeO_(2)具有氧化作用,可与T2紫铜表面的Cu2O发生氧化反应生成CuO和Ce2O3。同时,CuO、Cu2O与CeO_(2)、Ce2O3及钎剂中的B2O3生成CuO·Ce2O3·B2O3等盐类,促进了去膜反应的进行,从而提高了银钎料在紫铜板表面的润湿铺展性能。药芯钎剂粉末中添加过量CeO_(2)时,熔点较高的CeO_(2)反而增加了液态钎剂的粘度,未参与反应的CeO_(2)会阻碍熔融钎剂的铺展,进而阻挡熔化的Ag30CuZnSn银钎料在T2紫铜表面的润湿铺展。CeO_(2)作为高熔点氧化物,加入钎剂中后既能起到形核质点的作用,又能作为界面活性剂去除氧化膜。因此,火焰钎焊时,CeO_(2)能细化Ag30CuZnSn药芯银钎料钎焊接头的钎缝组织,当CeO_(2)添加量达到0.3%时,细化效果最佳。钎缝组织的细化使得钎焊接头抗剪强度提高了10%以上,钎焊接头断口组织的形貌和变化规律印证了上述结果。
- 浦娟浦娟薛松柏张雷吴铭方龙伟民钱似舰林铁松
- 装配条件对2219铝合金搅拌摩擦焊接工艺的影响被引量：4
- 2015年
- 对2219铝合金搅拌摩擦焊接过程中容易出现的对接间隙、搅拌头与对接界面不对中等装配条件进行研究,并对接头的微观组织和力学性能进行分析。结果表明:在转速800r/min、焊速200mm/min、轴肩下压量0.3mm的优化参数下,接头抗拉强度随对接间隙的增加而降低,当对接间隙达到0.5mm时,接头拉伸性能显著降低;随着搅拌头偏移对接界面距离的增加,接头拉伸性能逐渐降低,但不同偏移方向有所差别,当偏移距离达到2.0mm时,接头底部出现未焊合缺陷,拉伸性能降低明显。
- 刘朝磊周利常志龙吴会强黄永宪冯吉才孟凡新
- 关键词：2219铝合金搅拌摩擦焊不对中力学性能
- 硬质涂层抗喷砂型冲蚀磨损研究现状被引量：1
- 2021年
- 为减少材料和能源的损耗,延长零部件使用寿命,硬质涂层被应用于喷砂型冲蚀磨损环境。本文介绍了喷砂型冲蚀磨损的危害和硬质涂层的应用情况,综述了硬质涂层力学性能、基体材料性能、粒子特性和喷砂参数等对涂层抗喷砂型冲蚀磨损的影响趋势,总结了喷砂型冲蚀磨损的动力学模拟和冲击试验的研究情况,指出了涂层硬度和韧性以及基体与涂层性能的匹配有助于提高涂层抗喷砂型冲蚀磨损,展望了通过数字模拟与试验验证相结合的方式获得各种硬质涂层抗喷砂型冲击磨损机理模型的前景。
- 詹华李振东李振东李振东汪瑞军
- 关键词：硬质涂层喷砂冲蚀磨损
- 搅拌摩擦焊匙孔修复技术研究现状被引量：12
- 2016年
- 搅拌摩擦焊虽是一种环保高效的固态连接方法,但在收焊处遗留的匙孔却难以避免,往往需要对匙孔进行修复。本文综述了搅拌摩擦焊匙孔修复技术国内外研究现状,指出了匙孔修复对采用搅拌摩擦焊结构的重要性,为实际生产过程中搅拌摩擦焊缝匙孔修复提供参考。
- 周利周炜璐张嘉伦杜正勇赵瑞峰孟凡新冯吉才
- 关键词：搅拌摩擦焊
- 核用460 MPa级高强钢焊条熔敷金属强韧化机理研究被引量：5
- 2021年
- 针对460 MPa级核用低合金高强支承结构钢焊接需求,设计了3种不同成分配比的焊条,并进行了熔敷金属焊接试验。采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDS)、拉伸、冲击等试验方法,研究了w(Mn)/w(Ni)和w(Mn)/w(Si)对熔敷金属组织和性能变化的影响规律。结果表明:熔敷金属中w(Mn)/w(Ni)和w(Mn)/w(Si)过高或过低都会对其强韧性产生不利影响。当w(Mn)/w(Ni)和w(Mn)/w(Si)分别控制在0.84和3.76左右时,熔敷金属强韧性匹配最佳,屈服强度和抗拉强度分别为581 MPa和635 MPa,-30℃下的冲击吸收能量为128 J,其组织为39%针状铁素体+34%准多边形铁素体+27%(先共析铁素体+侧板条铁素体)。
- 左月康举安同邦马成勇王启冰张华蔡晓君
- 关键词：低合金高强钢焊条熔敷金属强韧化机理
- 纳米陶瓷颗粒对铝合金焊缝强度和微观组织影响的研究进展被引量：3
- 2022年
- 铝合金材料具有密度小、比强度高、耐腐蚀性好等特点,是现代社会应用最为广泛的材料之一。纳米陶瓷颗粒具有高强度、高模量、热稳定性好等优点,随着纳米材料技术的不断发展,纳米陶瓷颗粒作为强化材料在铝合金焊接中的应用越来越得到重视。铝合金焊接过程中存在焊缝组织粗化、接头软化和热裂纹等问题,导致铝合金接头在服役过程中失效。纳米颗粒添加入焊缝,具有细化焊缝晶粒、修饰二次相形貌、降低焊接热裂纹、强化焊缝性能的作用,已被用于航空、航天、汽车、高速动车等高强度铝合金的焊接领域。近些年的研究表明,纳米颗粒的含量和成分等物理性质、焊接工艺以及纳米颗粒-基体的界面显著影响焊缝的组织和力学性能。随着纳米颗粒含量增加,焊缝强度显著提高,但是高含量的纳米颗粒容易诱发团聚。不同种类的纳米颗粒能够起到协同强化作用,此外焊接过程中焊接电流、搅拌摩擦参数以及超声和振动等工艺方法可以促使熔池流动提高纳米颗粒在焊缝中的分散程度,从而增强纳米颗粒的强化效果。本文综述了近年来国内外关于纳米陶瓷颗粒在铝合金焊接中的最新研究现状,归纳总结了纳米陶瓷颗粒的物理性质和焊接工艺对复合焊缝强度的影响,重点分析了纳米陶瓷颗粒对焊缝微观组织和热裂纹的影响,介绍了纳米颗粒与基体的界面结合问题,并展望了其未来的研究方向。
- 栗卓新田振李红李红李红周辰
- 关键词：铝合金焊接焊缝强度热裂纹
- T形接头冷丝填充双热源协同焊接数值模拟被引量：6
- 2021年
- 为提高T形接头的焊接效率、降低其焊接变形,本文提出了冷丝填充双热源协同焊接的工艺方法,主要利用有限元模拟技术研究了厚度6 mm的5083铝镁合金T形接头双热源协同焊接温度场、应力场及变形特征。模拟结果显示,双热源热输入相同的情况下,T形接头焊接温度场在立板两侧呈对称椭圆形分布,椭圆长轴与焊接方向一致,热源后方区域的温度梯度小于前方,主要是同时受到电弧与凝固焊道热量的叠加作用所致,热量分布范围拓宽;底板x方向的纵向残余应力呈"多峰"状对称分布,近缝区以拉应力为主,应力峰值为111.6 MPa;远缝区以压应力为主,应力值随着远离焊缝而变大,原因是距离热源越远,焊接热应力越小,压应力峰值为73.4 MPa;立板y方向从底部到顶部呈从"拉"到"压"的演变趋势,纵向残余应力先减小后微增,近缝区应力峰值为183 MPa,远缝区应力峰值为33.5 MPa;T形接头的横向收缩变形最大,变形量峰值为1.727 mm,主要与熔池金属冷却凝固时横向剧烈收缩、"拉拽"热影响区和母材有关。
- 强伟路永新袁银辉孙粲
- 关键词：T形接头温度场应力场
- 随焊冲击旋转挤压控制LD10薄板件焊接变形和热裂纹的研究被引量：1
- 2013年
- LD10铝合金薄板在焊接过程中易产生焊接热裂纹,焊后薄板件易产生较大的焊接变形。采用冲击旋转挤压头对焊缝及相邻区域施加一定频率的冲击旋转挤压作用,使焊缝及近缝区产生塑性延展;对LD10常规焊接件和随焊冲击旋转挤压件的焊接残余变形与焊接残余应力进行测量,对比分析了常规焊接件和随焊冲击旋转挤压件的拉伸试验、维氏硬度、断口分析和金相组织,明确了随焊冲击旋转挤压工艺对焊接件组织及性能的影响。试验结果表明,随焊冲击旋转挤压处理后,工件的残余应力被降低到较低水平,随焊冲击旋转挤压工艺起到控制焊接残余应力和变形的作用,并且抑制了焊接热裂纹的产生。
- 张勇綦秀玲
- 关键词：LD10热裂纹
