Ti/Cu/Ti接触反应钎焊微观组织分析

采用Cu作为中间层进行了Ti的真空接触反应钎焊,接头在SEM扫描电镜和光学显微镜下进行微观分析.研究结果表明,Ti/Cu/Ti接触反应钎焊是一个非常剧烈的过程,在900 ℃、180 s的参数下反应层宽度已达到毫米级.反应区中从Ti侧到Cu侧,微观组织依次为β-Ti(Cu)固溶体、Ti-Cu化合物、Cu(Ti)固溶体.同时发现同一条件下的上、下侧反应区与母材界面形貌各异,分别为直线状和弯曲状.断裂主要发生在Ti侧β-Ti(Cu)固溶体区.     

周向拉杆转子瞬态应力分析与启动曲线优化

以周向拉杆转子为研究对象,考虑拉杆凸台与拉杆孔之间的接触,建立1/24循环对称有限元模型。采用顺序耦合方法对转子冷态启动过程进行热固耦合分析,得到转子的瞬态温度场、应力场。以第5,17级轮盘为观察对象,对比发现拉杆凸台与拉杆孔间的紧密接触是第5级轮盘拉杆孔上壁面处应力较高的原因,较高的温度梯度是第17级轮盘圆角处、拉杆孔侧壁面处应力较高的原因。据此提出启动曲线优化方案,优化后转子启动过程中的最大应力显著降低。结果表明可以通过优化启动曲线有效降低轮盘内部温度梯度,进而降低转子的热应力,而调整启动曲线对拉杆凸台与拉杆孔之间的接触应力影响不大。     

交变载荷下厚板对接焊残余应力的松弛行为

对于承受交变载荷的焊接构件,焊接残余应力的存在对于结构的疲劳寿命影响巨大。由于焊接残余应力形成机理的复杂性,当交变载荷作用时,焊接残余应力的松弛演变具有不确定性,导致该领域的研究难度相当大。迄今为止,鲜有文献就交变载荷下的厚板焊接残余应力松弛行为进行深入报道。采用低周疲劳试验,利用X射线残余应力测试仪,对试件表面焊接残余应力的松弛演变行为进行追踪研究,通过在试件表面近焊缝区布置网状测点,采集测点的横向及纵向焊接残余应力进行数据拟合,在试验对比修正的基础上,最终建立焊接残余应力的松弛演变模型。结果表明：在交变载荷作用下,焊接残余应力会发生松弛,并且,应力松弛量的大小与交变载荷的特征值大小紧密相关。

     

水下吊放缆索动态响应特征

A结构较大的垂直位移使中际站附近的缆索产生瞬间松弛,再次张紧的力导致了0.5 g垂直加速度的突变载荷.当系统向下运动时,张力和垂直加速度的大比率变化首先发生在中际站端,吊索张力波以其特有的速度(3 870 m/s)迅速传播至水面.缆索两端都可清楚地察觉6次回波,且它们的模式在不同的突变载荷下非常可重复.由于缆索末端没有和质心浮心对准,所以中际站在突然收紧时,最大可有14°的纵倾,其结果是小的弯曲半径造成了缆索内的最大应力.     

高水头船闸阀门顶止水安装变形试验与数值模拟

针对高水头船闸反弧门顶止水安装变形的问题,采用止水切片试验和数值模拟相结合的方法,研究半圆头型止水在不同安装荷载作用下的变形轮廓、位移变形、头部凸起和接触宽度等安装变形规律及等效应力分布规律.结果表明,基于力学试验获得原型材料参数和接触力学计算理论,止水变形数值模拟结果与1∶1切片试验结果吻合较好;随着安装扭矩增大,止水半圆形头部凸起高度近似线性增大,胸墙处止水接触宽度呈非线性变化趋势;止水头部与压板、座板接触边界位置应力梯度最大,是止水最易发生损坏的部位.     

AgCuTi钎焊Al2O3/Nb的研究

在钎焊温度1 043～1 393 K、钎焊时间3～60 min条件下,对Al2O3/(Ag72Cu28)97Ti3/Nb接头进行了钎焊试验.经SEM、EDS、XRD检测,界面产物为TiO、Ti2O.在1 093 K、15 min条件下,接头剪切强度最高可达223 MPa.     

铝合金加筋板焊接温度场和残余应力数值模拟

为了掌握铝合金加筋板角接焊过程的温度响应和结构响应,基于顺序耦合法开展了 5083铝合金加筋板角接焊的数值模拟,其中采用了双椭球热源模拟M1G焊的热输入,并通过生死单元法模拟焊料填充,较精确地模拟了铝合金MIG焊的焊接过程.数值结果较好地反映了铝合金角接焊时结构的温度变化特征,残余应力计算结果表明:焊缝处的最大焊接残余应力与材料屈服限相当;不同约束方式下的焊接残余应力分量的峰值差异很小,沿焊缝中心和板中线的残余应力分布也基本一致.     

厚板削斜和纵筋加强非轴对称锥柱结合壳优化

对于在凹结合壳处采用厚板削斜加强、凸结合壳处采用纵筋加强的非轴对称锥柱结合壳的结构优化设计建立了数学模型。选取凹结合壳处的厚板长度、厚板厚度、厚板削斜长度,凸结合壳处的纵筋剖面参数、纵筋数目、纵筋间距,以及凸凹处的环肋剖面参数等作为设计变量,考虑锥柱结合壳段的内外表面周向应力、内外表面纵向应力、其它部位应力以及工艺性要求等约束,以锥柱结合壳处可变结构的总质量为目标函数。采用APDL语言建立结构的参数化模型,用ANSYS计算结构应力,然后用遗传算法求解优化设计数学模型,解决了非轴对称锥柱结合壳复杂结构的参数化建模和离散变量优化问题。优化的非轴对称锥柱结合壳结构的质量减轻了10.52%。还分析了主要的强度约束条件对优化设计结果的影响。     

Cu-P基非晶钎料及钎焊Cu/CuCrZr的接头组织研究

无氧Cu和CuCrZr合金的连接是聚变装置中偏滤器部件加工的关键技术问题.本研究采用急冷甩带制备了Cu_(78.9)Ni_(11.3)P_(9.8)和Cu_(79.1)Ni_(5.4)P_(6.3)Sn_(9.2)两种非晶钎料,用于Cu和CuCrZr的钎焊连接.通过X-射线衍射、差示扫描量热和热差分析技术、光学金相和电子探针方法对比研究了两种非晶钎料的晶化与熔化行为、焊缝的元素成分分布、组织形貌和物相组成.结果表明:Cu_(78.9)Ni_(11.3)P_(9.8)和Cu_(79.1)Ni_(5.4)P_(6.3)Sn_(9.2)非晶的晶化模式不同,但两者的晶化和凝固产物均为(Cu,Ni)_3P与Cu固溶体相的混合组织,它们的液相线温度分别为661°C和645℃;两种非晶在735℃钎焊温度下均可获得由Cu固溶体、(Cu,Ni)_3P和(Ni,Cr,Cu)_2P金属间化合物相组成的无裂纹接头组织.其中,Cu_(79.1)Ni_(5.4)P_(6.3)Sn_(9.2)焊缝中的(Ni,Cr,Cu)_2P围绕(Cu,Ni)_3P晶粒呈网状连续析出,而Cu_(78.9)Ni_(11.3)P_(9.8)焊缝中的金属间化合物相不呈网状分布.     

波浪作用下斜坡上护面块体应力分布的数值模拟

文章基于SPH方法和FEM/DEM方法建立了SPH-FEM/DEM的二维流固耦合数值模型,模拟了在波浪荷载作用下斜坡上的护面块体内部的应力分布。结构物的水动力条件采用SPH方法模拟,结构物边界采用虚粒子模拟,护面块体结构的受力、运动和变形采用FEM/DEM方法模拟。不同块体间的接触力采用基于势函数的罚函数法来计算,采用中心差分的显式方法来求解有限元单元的变形。应用ANSYS软件和数值模型对静水压力作用下的混凝土方块的内部应力分布进行了比较模拟分析,验证了所建立的耦合数学模型。通过数值计算给出了波浪作用下位于斜坡上的护面块体的动水压力和块体内部的应力分布,讨论了块体内不同角点位置处的应力变化特性。     

Cu0.1Ce0.9Ox和Cu0.1Ce0.6Zr0.3Ox的动态储放氧性能及结构表征

考察了采用溶胶－凝胶法制备的固溶体Cu0.1Ce0.9Ox和Cu0.1Ce0.6Zr0.3Ox的动态储放氧性能,并通过XRD,TPR,XPS与EPR对样品结构进行了表征.结果表明,新鲜样品Cu0.1Ce0.9Ox的活性优于Cu0.1Ce0.6Zr0.3Ox,老化后,结果相反.采用XRD,TPR,XPS和EPR技术对样品进行了表征.结果表明,Cu-O与Ce-O的相互协同作用提高了Ce基材料的动态储放氧性能.     

铜/铝层状复合板的高温拉伸力学性能与断裂行为

在200℃保温条件下进行铜/铝层状复合板的高温拉伸试验,采用SEM、TEM、EDS表征分析了复合板的组织演变与断裂行为,研究了界面组织对复合板高温拉伸力学性能的影响.结果表明:冷轧复合板的基体层之间紧密结合,经过退火处理后,铜/铝界面发生显著的元素互扩散,在350℃时生成以金属间化合物为主要成分的界面层;高温拉伸过程复合板的断裂源位于铜/铝界面层,当界面结合强度较低时,裂纹沿铜/铝层间快速扩展,基体层间的力学性能差异使界面承受附加拉应力加剧了界面断裂失效;300℃退火处理的铜/铝复合板在高温拉伸过程具有较好的界面稳定性,界面强化效应明显,复合板的屈服强度为106.6 MPa,而且拉伸断口各基体层保持良好结合状态.     

锌铝药芯钎焊丝钎焊铝/铜接头性能及组织

采用5种不同成分的锌铝药芯钎焊丝钎焊铝/铜接头,研究钎料成分对接头剪切强度和耐蚀性的影响.研究结果表明：对于同成分的锌铝药芯钎焊丝,采用火焰钎焊的铝/铜接头抗剪强度比炉中钎焊高,Zn80Al20药芯钎焊丝钎焊的铝/铜接头强度最高;随钎料中Al含量降低,铝/铜接头的耐蚀性变差,Zn72Al28药芯钎焊丝钎焊的铝/铜接头耐腐蚀性最好.相同条件下,火焰钎焊铝/铜接头的耐蚀性明显好于炉中钎焊的接头;Zn80Al20药芯钎焊丝钎焊的铝/铜接头钎缝组织呈块状.锌铝药芯钎焊丝中适中的Zn,Al含量有利于使铝/铜接头铜侧界面得到固溶体组织,并避免铝侧母材的过度熔蚀.     

基于荧光素的TPA型Cu+反应探针研究

Cu~+在生物代谢过程中有着不可替代的作用,其可视化的检测在研究其在某个具体生命过程中的作用具有重要意义,由此应运而生了一系列Cu~+的荧光探针.其中,基于荧光素的TPA类反应型荧光探针因具备诸多优点而备受关注.文中设计合成了类似探针FluTPA’-1和FluTPA’-2,测试了相关性质.研究表明,FluTPA’-1能实现对Cu~+的高选择性识别.当FluTPA’-1与Cu~+以1∶1当量混合,静置反应120 min后的荧光强度达到极值,实现了探针分子的荧光"开启"模式;此外,FluTPA’-1实现了荧光发射波长的红移(513-533 nm).当荧光素9号位的苯环上2’-位被强供电子基团OMe取代后生成了探针FluTPA’-2,此探针络合Cu~+120 min后无法观测到溶液的荧光增强信号.这表明探针分子络合Cu~+后,不能发生氧化还原反应而实现荧光"开启"状态.     

四级锰铝青铜螺旋桨在制造和使用中的问题及对策

四级锰铝青铜具有重量轻、强度高 ,抗疲劳、抗空泡剥蚀性能好的优点 ,但缺点是对浇铸、加工要求较高。介绍了四级锰铝青铜螺旋桨在制造过程中出现的问题 ,及产生这些问题的原因 ,并提出了相应的解决措施。     

Al2O3/Ti/Cu瞬间液相连接中的界面反应

采用Ti箔作中间层进行了Al     

内燃机进排气系统计算机辅助集成开发

针对内燃机进排气系统设计,把仿真计算、计算机建模、快速原型制造(Rapid Prototype Manufacture)技术和实验测试技术紧密结合起来,实现计算机辅助技术集成化,建立了内燃机进排气系统集成快速开发环境,并用于JL368Q汽油机进排气系统的改进设计中,设计出新型电控谐振进气系统.配机实验表明,采用上述方法,可提高设计的质量和一次成功率,缩短产品研制周期.