冷轧复合工艺对4004/3003/4004铝合金复合带组织和性能的影响

为得到最优的冷轧复合工艺参数，提高铝合金复合带的性能，并为产业化应用提供理论参考，以4004/3003/4004层状复合铝合金为对象，采用光学显微镜、扫描电子显微镜、马弗炉和万能拉伸机等仪器设备，分析冷轧复合工艺对4004/3003/4004铝合金复合带显微组织、抗下垂性能及力学性能的影响。结果表明：冷轧复合技术可以获得更均匀的复合带包覆率，且冷轧第一道次加工率为35%可使芯层和皮层材料牢固结合。冷轧复合带的抗下垂性能随着成品前道次加工率的增加先增加后降低，而随着中间退火温度变化呈相反的变化趋势，当退火温度为420℃时，复合带抗下垂性能最差。当中间退火温度为270-370℃时，冷轧复合带材的力学性能急剧下降，退火温度为370℃时复合带材的力学性能开始稳定，此时抗拉强度和屈服强度分别为120 MPa和58 MPa，伸长率为34%，当退火温度升至420℃时，复合带材的综合力学性能较优。中间退火温度对芯材的显微组织演变具有重要影响，随着中间退火温度的增加，3003芯材的晶粒先后发生再结晶和晶粒长大，芯材的晶粒较大时复合带的抗下垂性能较好，故生产中为了获得良好的抗下垂性能可以适当提高芯材晶粒尺寸。成品前道次加工率为20%-30%，中间退火温度为370℃时，可以获得较理想的复合带材。     

铜/钢/铜冷轧复合薄带弯曲性能实验研究

以Q345钢带为基材，T3纯铜为覆材，通过冷轧复合—中间退火—冷轧减薄—轧后退火的工艺路线，制备出铜/钢/铜复合薄带.通过反复弯曲实验研究复合带厚度和退火温度对复合带弯曲性能的影响.实验发现:复合带的弯曲性能主要依赖于冷轧复合中的机械作用以及退火过程中的扩散作用.冷轧复合带随着厚度逐渐减薄，弯曲性能近似线性增强.退火工艺能大幅度提高复合带的弯曲性能，退火温度与弯曲性能基本呈指数关系变化.     

中间退火对4343/3003/7072汽车热交换器用铝合金复合箔抗下垂性能的影响

采用光学显微镜、透射电镜及能谱分析研究冷轧中间退火温度和随后的轧制压下率对汽车热交换器用4343/3003/7072铝合金复合箔抗下垂性能的影响。研究结果表明:可通过增大芯材金属的晶粒尺寸来提高复合箔的抗下垂性能;当中间退火温度和成品轧制压下率分别为370℃和10%～35%,以及500℃和20%～35%时,高温钎焊后芯部金属的组织为粗大的再结晶晶粒组织,此时皮材中的Si沿晶界向芯材的渗透被限制,复合箔的抗下垂性能得到提高。     

PCCP管及其在水利工程施工中的应用

PCCP管是一种将钢管和预应力混凝土管的优点相结合的非金属优质复合管材,也是目前世界上公认的最有效的环保型非金属复合管材。其优越性能和卓越品质,至今尚无其他管材可以替代。     

矩形断面铜包铝连铸坯轧制成形导电扁排的工艺及性能

采用水平连铸直接复合成形工艺制备了断面尺寸为50 mm×30 mm×3 mm×R4 mm的铜包铝复合棒材,通过多道次平辊轧制和精整拉拔,制备了断面尺寸为60 mm×8 mm的铜包铝复合扁排,研究了合理的轧制工艺、扁排的力学和导电性能.结果表明:扁排的最终轧后宽度与侧边部开裂具有相关性,可通过轧制过程的压下量分配和轧制温度控制扁排宽度,从而防止边部开裂.合理的轧制温度为室温至200℃.在室温平辊轧制时,较为合理的轧制制度为5道次平辊轧制,第1道次压下率为20%左右,最大道次压下率为30%左右.轧后经1道次精整拉拔,可获得外形尺寸精确、表面质量良好的铜包铝复合扁排.经退火处理后,铜包铝复合扁排电阻率为2.084×10-8Ω.m,抗拉强度为122.7 MPa,延伸率为22.0%,界面剪切强度为25.9MPa.     

铜钢复合冷却壁热变形分析

提高高炉炉腰及炉身下部冷却壁抗热变形能力是维持高炉长寿的关键.采用热态实验和数值模拟手段研究高炉炉腰及炉身下部区域铜钢复合冷却壁的传热及热变形行为,并与铜冷却壁进行对比分析.铜钢复合冷却壁热面无渣铁壳覆盖,煤气温度1200℃条件下,铜钢复合冷却壁最高温度为180℃,传热性能与铜冷却壁接近.铜钢界面最大等效应力约为114.45MPa,低于铜钢复合板的抗拉强度.铜钢复合冷却壁发生弯曲变形,中心z向位移为0.66 mm,较铜冷却壁低约25.8％;顶底端沿z向位移为0.13mm,较铜冷却壁低约50％;曲率为0.93×10-4 mm-1,较铜冷却壁低约51.81％.铜钢复合冷却壁抗变形能力优于铜冷却壁,可以避免铜冷却壁热变形过大导致的螺栓及冷却水管断裂破损问题.     

退火处理对拉拔态B10白铜管材组织和腐蚀行为的影响

对取自工程试制的大口径B10白铜管坯进行晶界工程处理：经21%冷扩径拉拔变形后进行成品退火,随后空冷。采用EBSD、SEM、EDS、XPS和失重法研究不同退火温度对拉拔态B10白铜管材晶界特征分布和腐蚀行为的影响。研究结果表明：高温再结晶退火有助于优化拉拔态B10白铜管材的晶界特征分布和提高耐蚀性能。B10白铜管冷拔变形21%,在720℃退火10 min时,低ΣCSL晶界的比例达到73.25%,形成了大尺寸的“互有Σ3n取向关系”的晶粒团簇,具有最优的晶界特征分布。海水浸泡腐蚀52 d后,B10白铜表面主要形成保护性的Cu₂O膜;基体的腐蚀形式随退火温度的升高由剥蚀转变为晶间腐蚀。其中在720℃退火10 min的B10白铜管材具有最高比例的低ΣCSL晶界、最大的晶粒团簇平均尺寸和较少的接近<111>取向的晶粒,同时腐蚀表面易形成较厚且愈致密的Cu₂O膜,表现出较佳的耐蚀性能,其浸泡腐蚀速率相比于拉拔态B10白铜管材降低了24.33%。     

管材无模拉拔成形壁厚变化规律研究

对管材无模拉拔变形时壁厚变化进行了实验研究,分析了管材无模拉拔时壁厚变化的影响因素及影响规律。确定了管材无模拉拔时壁厚变化经验公式。实验结果发现,管材无模拉拔时,壁厚变化t_f/t_0与D_(if)/D_i,D_(0f)/D_0,(1-R_S)~(1/2)的值成正比。对于薄壁管材(当t_0/D_0<0.1)无模拉拔时,比例系数等于1,即K_1=K_2=K_3=1。     

铜热管内壁微沟槽的高速充液旋压加工

对直齿微沟槽铜热管的高速充液旋压拉拔成形加工机理进行了研究,建立了微沟槽高速充液旋压成形的几何模型,通过实验发现:微沟槽的加工包括挤压和成形两个阶段;影响微沟槽成形的主要因素包括多齿芯头几何参数、芯头位置、减薄量、拉拔速度、旋压器转速和工作温度等;通过控制挤压深度、进给量、芯头形状与位置等,可加工出不同形状、不同深宽比及不同壁厚的微沟槽;高速充液旋压加工微沟槽在生产上具有可行性,其材料利用率和生产效率高,成本低廉.     

加工工艺对汽车热交换器复合铝钎焊带抗下垂性能的影响

采用正交试验设计和方差分析方法，研究了成品前退火制度、退火后冷加工率对汽车热交换器复合铝钎焊带抗下垂性能的影响，研究结果表明，在芯材和皮材材质一定的条件下，退火后冷加工率是影响抗下垂性的主要因素，在实验条件下，确定了满足最佳抗下垂性的加工工艺参数。     

Selective interfacial bonding and thermal conductivity of diamond/Cu-alloy composites prepared by HPHT technique

Cu-based and Cu-alloy-based diamond composites were made by high-pressure-high-temperature (HPHT) sintering with the aim of maximizing the thermal conductivity of the composites. Improvements in interfacial bonding strength and thermo-physical properties of the composites were achieved using an atomized copper alloy with minor additions of Co, Cr, B, and Ti. The thermal conductivity (TC) obtained exhibited as high as 688 W·m-1·K-1, but also as low as 325 W·m-1·K-1. A large variation in TC can be rationalized by the discrepancy of diamond-matrix interfacial bonding. It was found from fractography that preferential bonding between diamond and the Cu-alloy matrix occurred only on the diamond {100} faces. EDS analysis and Raman spectra suggested that selective interfacial bonding may be attributed to amorphous carbon increasing the wettability between diamond and the Cu-alloy matrix. Amorphous carbon was found to significantly affect the TC of the composite by interface modification.     

铜/铝异步轧制复合带的界面反应与强化机制

采用同步和异步轧制复合工艺制备铜/铝复合带,研究退火过程中的界面反应和异步轧制工艺的强化机制.利用扫描电镜观察界面微观组织和拉伸断口形貌,通过线扫描和电子探针分析界面元素分布,采用XRD进行界面物相分析,通过剥离和拉伸实验研究复合带的力学性能.结果表明,经400℃保温1h后界面形成具有三个亚层的扩散层组织,各亚层内元素含量存在突变;铝剥离表面检测到大量铜元素,化合物相包括CuAl₂,Cu₉Al₄,CuAl和Cu₄Al,而铜剥离表面只检测到Cu₉Al₄和Cu₄Al;异步轧制工艺可以提高界面结合强度和复合带的拉伸性能,使界面层在拉伸断裂后破坏程度降低.     

不锈钢／ZA43复合材料界面结构的研究

对常压浸渗法制备的不锈钢纤维增强的ZA43复合材料的界面结构进行了研究，结果表明，纤维与基体之间存在明显的界面层，此界面层由界面反应层和扩散偏聚层等多层构成，界面的形成过程主要是铁-铝金属间化合物的形成过程．同时，由于铝元素向纤维表面的偏聚和对纤维的腐蚀，导致了其它合金元素在界面处成分的不平衡分布．     

一种制备不锈钢内衬复合钢管的新工艺

介绍了一种制备不锈钢内衬复合钢管的新型工艺－－ＳＨＳ－离心技术，讨论了所制备的复合管材的组织和不锈钢层的性能，这种不锈钢复合管的内外层可实现冶金结合。ＳＨＳ不锈负抗腐蚀性能优于相应的常规不锈钢，该工艺具有节能、高效、设备简单等优点。     

铜铝复合板热挤压成形工艺

利用铜、铝金属塑性和焊接性较好的特点,研究铜铝复合板的生产工艺.提出一种热挤压成形工艺,并设计加工出模具.通过实验挤压出铜铝复合板,并对其复合界面进行分析和电导率测试.结果表明:热挤压法生产的铜铝复合板的电导率达到92% IACS,具有很好的导电性能,复合界面原子扩散明显,焊接效果较好.该工艺简单,成本低,具有较好的研...     

高性能铜铝复合排的制备及界面研究

采用固-液法浇注和铸轧工艺制备铝/铜复合材料.研究不同工艺对铜/铝复合排界面结合强度的影响,并对铜/铝复合排界面结构和复合机理进行分析.结果表明:当进行300°C×1h热处理时,所得复合排的结合强度最高,多次热循环后复合排界面结合强度有所增加.电子探针能谱扫描分析(EDS)和X射线衍射分析(XRD)表明铜/铝复合界面上生成金属间化合物Al2Cu,Al4Cu9和AlCu相,从而使得界面层硬度增大.采用该方法制备的铜/铝复合排,整体拉伸强度达98MPa,电阻率为0.021 6×10-6Ω.m.     

基于改进卷积神经网络的航空发动机剩余寿命预测

完成了不同拧紧力矩下复合材料层合板与金属板单钉连接拉伸静强度实验。建立了三维有限元模型,对层合板失效过程进行了分析。基于实验数据调整了层合板初始刚度,对数值模型进行了修正。修正后数值计算模型的连接强度与实验数据基本吻合。由分析可知,拉伸实验曲线达到强度极限前呈现近似双线性特征,斜率突变处发生了载荷衰减波动。试件接触面经历了初始静摩擦-瞬时动摩擦-静摩擦平衡的动态过程。M6螺栓拧紧力矩为8 N·m时,静载拉伸强度最大。连接强度的试验值与计算值误差均在6.7%以内。合适的拧紧力矩可获得最佳的连接强度,拧紧力矩过大会导致连接强度降低。     

硬质合金/高铬铸铁基复合材料的界面特性及磨损性能研究

以WC-Co硬质合金棒为增强体,采用消失模镶铸工艺制备了硬质合金/高铬铸铁基表层耐磨复合材料,并对其界面微观组织和三体磨料磨损性能进行了研究.通过对界面微观组织的观察发现,由于硬质合金表层的熔解和W、C、Co、Fe、Cr等合金元素的扩散,硬质合金与高铬铸铁界面出现了厚度约为800μm的过渡层,在过渡层中生成了含有W、Co、Fe和Cr元素的碳化物,确保了增强体和基体之间为良好的冶金结合.三体磨料磨损试验结果表明,复合材料的耐磨性是高铬铸铁(热处理态和铸态)的6～8倍,这是因为增强体的高硬度及其与基体间的良好冶金结合,使得复合材料在磨损过程中,增强体对基体起到了有效的保护作用,从而表现出优异的耐磨性能.     

铝基复合材料的活性液相扩散焊新工艺

为优化中间层合金系的设计,对液相扩散焊过程中陶瓷颗粒/金属(P/M)界面的弱化、强化及断裂模式进行了研究,发现在采用纯Cu箔的Al_2O_3p/Al复合材料液相扩散焊件的剪切断口上,Al_2O_3颗粒未破裂,断口上所有Al_2O_3颗粒及部分金属表面光滑,无粘结物生成,表明P/M界面结合弱而呈"界面脱粘"断裂方式.为此,提出了一种旨在改善P/M弱界面润湿性的新工艺--活性液相扩散焊,要求所用中间层内必须同时含有降熔元素及可与陶瓷增强相反应的活性元素(Ti).当Ti含量较低时,Al_2O_3颗粒增强相表面上出现细微、凹凸不平且不连续的界面粘结物(反应物);当Ti含量较高时,P/M界面可形成强力结合,剪切测试中足以使一些陶瓷颗粒本身破裂.     

Ti对Al2O3／Ni复合材料相界面润湿及力学性能的影响

以无压烧结方式制备了Ａｌ２Ｏ３／２０％Ｎｉ（Ｔｉ）（体积分数）复合材料．通过分析Ｔｉ元素的分布状态，研究了Ｔｉ添加剂对Ａｌ２Ｏ３／２０％Ｎｉ复合材料相界面润湿及力学性能的影响规律．结果表明，Ｔｉ元素集中分布在Ａｌ２Ｏ３／Ｎｉ相界面附近，并通过促进相界面润湿，强化相界面结合而显著改善复合材料的力学性能．实验成分范围内，随Ｔｉ含量增加，三点弯曲强度提高，而断裂韧性在３％Ｔｉ（质量百分数）时具有最大值，为６．２ＭＰａｍ１２．断口形貌分析表明，复合材料的增韧机理为桥接机理