金属薄板等离子电弧加热弯曲成形实验

为了研究金属薄板等离子电弧加热弯曲成形的规律及机理,采用等离子电孤沿直线来回对1Cr18Ni9Ti和Q235薄板进行加热弯曲成形实验.结果表明,随着等离子电弧在薄板上扫描次数的增加,其弯曲角度近似呈线性增大;在一定范围内热输入越大(如减小扫描速度、减小电弧长度、增加电弧电流等),板材厚度越小,薄板的弯曲角度越大;在较低的热输入下等离子电弧加热弯曲成形使晶粒细化,有利于改善薄板受热区域显微组织的机械性能;成形过程中存在残余应变强化,受热区域硬度提高;等离子电弧加热弯曲成形还可以降低机械加工引起的残余应力,有效减少回弹.     

1Cr18Ni9Ti不锈钢的双频电磁约束成形工艺参数优化

根据高频磁场利于感应加热、低频磁场利于熔体成形的特点，针对不锈钢(1Cr18Ni9Ti)密度大、熔点高和约束成形的熔体高度低等成形困难的特点，提出了利用低频磁场约束成形、高频磁场在不影响成形磁场的条件下辅助加热的不锈钢双频电磁约束成形方法，以便温度场和成形力场的最佳耦合．通过实验和理论分析，设计了不锈钢双频电磁约束成形的成形感应器和预热感应器，并确定了感应器间的距离和屏蔽罩的放置方式，研究了预热感应器对温度场的影响规律，从而建立了不锈钢的双频电磁约束成形系统．在对熔体的稳定成形分析的基础上，利用双频电磁成形系统成功抽拉出圆形不锈钢样件．     

箔材激光弯曲成形的有限元模拟

建立了箔材微尺度激光弯曲成形的三维热力耦合有限元模型,并采用大型非线性有限元软件MSC.Marc对其激光弯曲成形过程进行数值模拟.通过模拟计算得到了箔材弯曲变形过程中的温度场、变形场与应力应变场.分析了应力、温度、变形三者之间的内在关系.研究发现:采用功率为25 W,光斑直径为0.2 mm的激光光束,以100 mm/s速度扫描厚度为0.1 mm的不锈钢箔,其弯曲成形的主要机理为温度梯度机理.     

倾斜式剪切冷却制备1Cr18Ni9Ti不锈钢半固态材料

利用自制的实验装置对倾斜式剪切冷却技术制备1Cr18Ni9Ti不锈钢半固态合金进行了研究.倾斜式剪切冷却技术使熔融1Cr18Ni9Ti不锈钢合金在剪切冷却作用下形成组织优良的半固态材料;在冷却板的冷却作用与重力的剪切作用下1Cr18Ni9Ti不锈钢半固态合金逐渐由树枝晶演化为细小的球形晶;倾角、冷却板长度、冷却板表面性质对合金组织具有重要影响;在倾角为45°,冷却板长度为650mm,冷却板采用紫铜材质的条件下可制备出细小球形的1Cr18Ni9Ti不锈钢半固态材料.     

Ti64合金激光选区熔化的数值模拟研究

为研究工艺参数对制件成形及性能的影响,以指导实验与生产采用数值模拟的方法,比较激光功率、扫描速度、扫描方式3种工艺参数对制件温度场的影响及同一工艺参数下应力应变场情况。结果表明:当激光功率增大,瞬态温度场面积增大,熔池温度峰值增大;当扫描速度增大,其温度场收缩,温度梯度增大;相对于同向烧结方式,蛇形烧结方式前一段的温度场对上一道烧结具有保温作用,使温度梯度减小。推荐使用激光功率90 W扫描速度50 mm/s,蛇形烧结方式对Ti64合金进行烧结。     

等离子熔覆镍基合金的组织及其冲蚀磨损性能

为提高不锈钢材料的耐冲蚀磨损性能,以Ni46合金粉末为原料, 采用等离子熔覆工艺在不锈钢1Cr18Ni9Ti基材上制备镍基合金涂层,分析了熔覆层的显微组织以及物相形貌和相结构等,测定了涂层的显微硬度. 使用旋转圆盘实验机研究了Ni基等离子熔覆合金涂层在砂浆中的冲蚀行为. 结果表明: 材料的冲蚀磨损性能受到材料基本力学性能的限制,高硬度镍基涂层的抗冲蚀性能最好,在相同实验条件下其磨损率由小到大排列顺序为镍基涂层＞0Cr13Ni5Mo＞1Cr18Ni9Ti;镍合金层中奥氏体基体的固溶强化和硬质相有效抵御砂砾的冲击,是Ni基等离子熔覆合金层具有高抗冲蚀性能的主要原因.     

扩散处理对热浸镀1Cr18Ni9Ti镀层组织结构的影响

以1Cr18Ni9Ti不锈钢为研究对象,探讨了扩散处理对热浸镀铝1Cr18Ni9Ti不锈钢的镀层组织结构及抗高温氧化特性的影响,结果显示:1Cr18Ni9Ti不锈钢表面的热浸镀铝层经高温扩散处理后与基体结合性良好,外扩散层主要由Fe Al相组成,内扩散层为Fe3Al等相,且抗高温氧化特性显著增强。     

几种不同材料在含硫介质中的腐蚀速率和腐蚀形貌研究

利用失重法研究了45#碳钢、1Cr18Ni9Ti、304不锈钢和Ni-P合金镀层在含硫介质中的腐蚀速率,采用JSM-6700F场发射扫描电子显微镜观察了微观腐蚀形貌。结果表明,45#碳钢的腐蚀速率大于其它三种材料,Ni-P合金镀层、1Cr18Ni9Ti和304不锈钢是含硫介质中的耐蚀材料。随着S2-含量的增加及温度的升高,腐蚀速率增大,在80℃、S2-浓度为2.5%时,Ni-P合金镀层腐蚀速率最大,但也仅为0.004 56 mg.m-2.h-1。微观腐蚀形貌观察,45#碳钢出现大面积的腐蚀沟槽;1Cr18Ni9Ti和304不锈钢表面出现点蚀坑;Ni-P镀层宏观上形成均匀腐蚀。     

金属板件等离子体弧柔性成形技术基础研究

水火弯曲成形和激光弯曲成形均存在一定局限性，而等离子体弧具有平均能量转换效率高、成本较低等优点．介绍了等离子体弧柔性成形技术的原理和特点，分析了等离子体弧柔性成形的两种基本形式——正向弯曲和反向弯曲的成形机理和控制方法，研究了弧功率、扫描速度、冷却方式、板件材质与几何尺寸等因素对柔性成形的影响规律．研究结果表明：等离子体弧可在工业环境下完成对不同厚度板材的柔性成形．在一定范围内，弯曲速度随着弧功率的提高而提高；可运用小的扫描速度提高弯曲速度，而采用大的扫描速度实现较为精确的弯曲变形；随着板件厚度的增加，相同扫描次数下的弯曲角度明显减小；导热系数大的材质，因难以在材料内部形成大的温度梯度而难以产生弯曲变形．上述研究对合理选择成形参数具有一定的指导意义．     

椭圆偏振技术研究盐酸介质中丙炔醇对不锈钢的缓蚀作用

采用循环伏安法和椭圆偏振光谱法,研究了丙炔醇（Propargyl alcohol ,PA）对1Cr18Ni9Ti不锈钢在含有氯离子的腐蚀环境中的缓蚀作用,实验表明Cl∧-能使1Cr18Ni9Ti不锈钢发生点蚀,而缓蚀剂PA对不锈钢受到Cl∧-的腐蚀起抑制作用,采用电位扫描椭圆偏振光谱法测定几次循环扫描过程的Vop值,其比值大小及其变化规律可判定点蚀往往的产生及缓蚀剂PA的合理用量。     

0Cr19Ni9 1Cr18Ni9不锈钢薄壁焊管缺陷及对策

南京某厂从日本引进焊管机组,用带式法生产薄壁不锈钢管。其工艺流程如下: 钢带分剪→轧辊成型→钨极氩弧焊(TIG)焊成管坯→冷拔→矫直→成品。采用某厂一批0.3mm厚的1Cr18Ni9和0Cr19Ni9奥氏体不锈钢带试焊,发现有焊渣间隔分布于焊缝的内外壁上。间隔距离从5mm至100mm不等,大部分在20～30mm之间,见图1.焊渣多呈灰褐色,其形如纺锤状,尺寸(长×宽)约在(10～20)mm×(4～6)mm。     

1Cr18Ni9Ti不锈钢剪切变形诱发的表面纳米化

对1Cr18Ni9Ti板材进行球磨处理,利用光学显微镜、X射线衍射和透射电镜研究剪切变形方式下深度方向的组织演变.结果表明,剪切变形可以在1Cr18Ni9Ti中诱发表面纳米化,其过程包括:奥氏体内通过位错的增殖、运动、湮灭和重组形成具有亚微米尺度的、取向差较小的位错胞;位错胞壁不断吸收位错而转变成小角度和大角度晶界,将原始粗晶分割成亚微晶;应变量和应变速率的增加诱发机械孪生,形成纳米量级的板条状马氏体;细化组织重复上述过程使晶粒尺寸减小、取向差增大,最终形成等轴状、取向呈随机分布的纳米晶组织.外力作用方向并未改变纳米化过程,但会影响变形层的厚度.     

铁基金属玻璃涂层在无铅钎料中的耐腐蚀性及机理

选用Fe基非晶合金粉末(含有Cr、Mo、Ni、P、B、Si),采用等离子喷涂方法在Q235基体上制备了金属玻璃涂层.在自行设计的腐蚀实验装置中将Q235钢、1Cr18Ni9Ti不锈钢和覆有Fe基金属玻璃涂层的Q235钢浸入450,℃的高温液态无铅钎料Sn-3.5,Ag-0.5,Cu中进行腐蚀,利用扫描电子显微镜微观分析了腐蚀后的微观形貌及腐蚀产物.研究结果表明:相同实验条件下,Q235钢和1Cr18Ni9Ti不锈钢表面均腐蚀严重,断面微观组织分为钎料层、腐蚀层和基体层.其中Q235钢的腐蚀剧烈,腐蚀层成分为FeSn2;1Cr18Ni9Ti不锈钢腐蚀较严重,腐蚀层成分为(Fe,Cr)Sn2.Q235基体表面的Fe基金属玻璃涂层腐蚀前后断面微观形貌变化不大,没有出现明显的腐蚀分层,表现出了非常好的耐高温无铅钎料腐蚀的能力.     

不锈钢1Cr18Ni9Ti最佳镀液配方与施镀条件的优选

为获得外观光洁,镀层均匀且致密的不锈钢1Cr18Ni9Ti,本文通过正交试验在充分考虑镀液稳定性、镀速、镀层质量等因素后,择优筛选出1Cr18Ni9Ti镀液配方及施镀条件：硫酸镍（25g/L）,次亚磷酸钠（35g/L）,乙酸钠（20g/L）,柠檬酸（5g/L）,乳酸（10g/L）,硫脲（1mg/L）;温度为88℃,pH值4.8。经检测,镀液稳定性好;镀层外观光亮,厚度均匀、致密;施镀后试样耐蚀性明显优于不锈钢1Cr18Ni9Ti的耐蚀性。     

奥氏体不锈钢钻削变形系数的实验研究

以奥氏体不锈钢1Cr18Ni9Ti为工件材料，应用最新研制的涂层钻头进行大量切削实验，研究钻削参数对变形系数的影响以及变形系数与轴向力、转矩和钻削温度之间的关系．结果表明，不锈钢钻削变形系数反应了轴向力的变化趋势．实验还揭示了奥氏体不锈钢钻削加工中切削速度和进给量的变化对变形系数的影响规律．研究结果为奥氏体不锈钢钻削刀具选择及其参数的优化提供了依据．     

SiC对不锈钢的摩擦磨损特性

在室温、无润滑的条件下,利用销盘式摩擦磨损实验考察了SiC与不锈钢(1Cr18Ni9Ti)组成摩擦副的摩擦磨损特性,SiC在5 N和20 N载荷作用下磨损机制为脆性分层磨损.SiC随载荷增加摩擦系数减少,但磨损率随载荷增加而增加.结果表明,SiC与不锈钢对磨时,磨损率达10-4mm3/(N.m)-1数量级,属磨损剧烈,不适合组成摩擦副.     

不同暴露时间下不锈钢在典型地区大气腐蚀的灰色分析

采用灰色关联分析方法对2Cr13和1Cr18Ni9Ti不锈钢在典型地区12a大气腐蚀和环境因素之间的关联度进行了计算,研究了大气腐蚀影响因素随时间的变化.结果表明,2Cr13和1Cr18Ni9Ti不锈钢大气腐蚀影响因素随时间的变化有所不同.2Cr13不锈钢的初期腐蚀,受相对湿度大于80%的年时数、降雨量、温度和Cl-的影响较大,受SO2影响较小.2Cr13不锈钢的中长期腐蚀,主要受Cl-、SO2、相对湿度大于80%的年时数、平均相对湿度及温度等影响.在各个腐蚀阶段腐蚀速率和各种影响因素的关联度大小次序均在不断变化.1Cr18Ni9Ti不锈钢在发生腐蚀的初期,主要受相对湿度大于80%的年时数、降雨量及降尘等因素影响.随着腐蚀时间的延长,Cl-的作用逐渐上升为主导因素,关联度大小次序趋于稳定.     

漳州市区热水对材料腐蚀的试验研究

种金属试样、６种玻璃钢试样、５种涂料试样在高温高盐份的漳州流动地热水中浸渍一年以估计其腐蚀性能．结果表明，Ｔｉ、０Ｃｒ１８Ｎｉ１１Ｔｉ、１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ耐蚀良好；铸铁、碳钢、１６Ｍｎ和铝腐蚀严重；铜的腐蚀轻微；所有玻璃钢试样表面无明显变化．但分别降低各自的强度；涂料试样中，只有生漆和环氧改性沥青漆二种是耐蚀的