固态焊接加热过程中的等效压缩变形*

受约束焊件在固态焊接加热过程中因胀大变形不能进行而产生压缩变形,与焊接面垂直的等效压缩变形是形成固态焊接接头所需塑性变形的重要组成部分.文中对等效压缩变形的产生及应力应变进行了分析,提出了等效压缩应变的表达式,并认为这种变形除与焊件材料有关外,焊接温度升高、预压力增大、加热时间延长等均能使等效压缩变形增大,若材料在加热过程中发生固态相变,则等效压缩变形更大.     

约束条件下铜合金加热时的塑性变形及变形功

固态焊接加热过程中,受约束焊件因胀大变形不能进行而产生等效塑性压缩变形(EPCD)。本文以H62和QCr0.5铜合金为研究对象,对EPCD及相应的变形功进行了试验研究。结果表明:等效塑性应变ε和变形功W的大小主要与加热温度θ和预压应力σ0有关,σ0一定时,ε随θ升高而增大,其中H62黄铜当θ<550℃和θ>700℃时,ε随θ升高而线性增大,θ在550～700℃之间时,ε的增幅减小;QCr0.5铬青铜的ε随θ升高线性增大,但增幅较H62小;θ一定时,两种铜合金的ε均随σ0增加而近似线性增大;两种铜合金的W随θ的升高而减小,随σ0的增大而增大,且H62的增幅明显大于QCr1.5;当σ0和θ一定时,W随ε的增加呈指数关系增大。     

固态焊接中的等效压缩变形及应力应变分析

对固态压接升温、保温过程中存在的等效压缩变形现象及其产生进行了阐述，并在试验基础上对伴随等效压缩变形的应力应变进行了分析。结果表明：等效塑性压缩变形是焊件在升温、保温过程中受约束压力作用不能胀大而产生的塑性变形的累积，它提供了形成固态焊接接头所必需的塑性变形。等效压缩变形使焊件在被约束方向上的尺寸保持恒定，而约束压力则在焊件由表及里温升的差异、屈服极限随温度变化的不均匀性以及应力松弛的综合作用下发生增大、持平、快速减小直至缓慢减小的变化。     

TiAl6V4合金单轴拉伸表面形态微观变化的AFM连续观察

用原子力显微镜对TuAl6V4合金拉伸塑性变形中表面褶皱的形成及滑移变形进行了连续观察和测量.结果表明,表面褶皱随着应变量ε的增加而增大,而凹凸的相对位置关系不随变形的进行而变化;表面平均粗糙度和表面最大高低差随ε的增加近似成S曲线增大;滑移主要发生在密排六方α相中,ε＜0.07时变形主要以1次滑移为主,ε＞0.07时2次滑移参与变形;一次滑移台阶随ε的增大而增大,但ε≤0.07几乎呈直线增加,而ε＞0.07增加速率逐渐减慢.     

TiAl6V4合金单轴拉伸表面形态微观变化的AFM连续观察

用原子力显微镜对TiAl₆V₄合金拉伸塑性变形中表面褶皱的形成及滑移变形进行了连续观察和测量.结果表明，表面褶皱随着应变量ε的增加而増大，而凹凸的相对位置关系不随变形的进行而变化；表面平均粗糙度和表面最大高低差随ε的增加近似成S曲线增大；滑移主要发生在密排六方α相中，ε＜0.07时变形主要以1次滑移为主，ε＞0.07时2次滑移参与变形；一次滑移台阶随ε的增大而增大，但ε≤0.07几乎呈直线增加，而ε＞0.07增加速率逐渐减慢.     

加热温度及保温时间对结构钢内部裂纹愈合的影响

目的研究加热温度及保温时间对钢内部裂纹愈合的影响,为钢内部裂纹愈合处理提供理论依据,以促进钢材的智能化、提高其使用寿命。方法用钻孔压缩法在试样内部引入裂纹,然后对含内部裂纹的试样进行不同加热温度和不同保温时间的空冷处理,采用金相显微镜及扫描电镜观察分析裂纹愈合程度。结果裂纹愈合区是由铁素体构成的细晶愈合带,随加热温度升高及保温时间延长愈合带变窄。结论随加热温度升高及保温时间延长裂纹愈合程度增加;温度是影响裂纹愈合的主要因素,而加热时间的影响次之;裂纹愈合存在临界温度,此临界温度应大于该材料的最低再结晶温度。     

Ti62421s钛合金的热变形行为及加工图

在变形温度为900～1060℃和应变速率为0.001～10s-1条件下,对Ti62421s合金进行变形量为60％的热压缩变形,以研究Ti62421s合金的热压缩流变应力行为.研究温度与应变速率对Ti62421s热变形流变应力的影响,建立Ti62421s合金热变形流变应力的本构方程和加工图.研究结果表明:合金在热压缩过程中,流变应力随着应变的增大而增加,达到峰值应力后逐渐趋于平稳:当在高应变速率(10s-1)下变形时,出现不连续屈服现象:应力峰值随应变速率的增大而增大,随温度的升高而呈减小趋势:合金最佳变形工艺参数为:温度θ=980℃,应变速率(ε)=0.01～0.1s-1.     

A2017半固态合金二次加热组织演化

对SCR技术制备的A2017半固态坯料进行二次加热,利用光学显微镜,电镜,图像分析仪等手段,对坯料二次加热微观组织的演化进行了研究·实验结果表明,在相同加热温度条件下,随着保温时间的延长,晶粒平均等积圆直径增大,晶粒越来越圆整,液相率增加;提高二次加热温度,晶粒长大和球化速度加快·二次加热最佳工艺条件为加热温度580℃,保温时间40～60min或者加热温度600℃,保温20～40min,晶粒平均等积圆直径为70～90μm,固相率在70%左右,适合于半固态加工·组织演化机制分析表明,加热初期阶段,液相少,晶粒主要通过碰撞熔合快速长大;随着保温时间延长,液相增加,晶粒主要通过原子扩散慢速长大并发生...     

形变对板条马氏体回火组织的影响

对Q235级低碳钢板条马氏体在550 ℃多道次单向压缩变形后退火和室温大塑性变形轧制后在此温度退火的显微组织演变规律进行了对比研究,结合未变形板条马氏体在此温度的回火组织演变,讨论了变形对马氏体分解过程、铁素体再结晶晶粒尺寸和析出碳化物形貌的影响. 实验结果表明,变形显著影响马氏体分解过程,促进渗碳体的析出和铁素体回复及再结晶. 热变形组织铁素体再结晶晶粒尺寸在0.5 μm左右;渗碳体形貌从细棒状向球状转变,随变形量增大渗碳体尺寸增大,继续保温60 min导致铁素体晶粒长大到1 μm左右,晶粒内部的渗碳体消失,原先在铁素体晶界析出的渗碳体球化、粗化. 冷轧试样在550 ℃退火保温时间在30 min内得到0.3～0.4 μm超细晶粒和尺度小于150 nm的弥散渗碳体颗粒组织;随退火保温时间延长到60 min,铁素体再结晶晶粒长大到1.9 μm,渗碳体颗粒尺寸约160 nm.     

CSP辊底式均热炉钢坯氧化烧损的数值模拟

基于数值模拟方法研究65Mn钢坯在均热过程中氧化层的动态增长过程。根据紧凑式带钢生产(CSP)均热工艺特点,利用等效热阻和等效质量法,以实验均热炉为研究对象,建立三维非稳态钢坯均热过程氧化烧损数学模型,考虑氧化层的增长对传热过程的影响对氧化烧损量进行计算。利用计算流体力学软件FLUENT6.2计算65Mn钢坯均热过程中加热速度、均热温度及空气消耗系数对钢坯氧化烧损量的影响,首先计算符合工艺要求的稳定的初始温度场,然后耦合氧化烧损UDF程序,进行计算分析。研究结果表明:在加热过程中生成的氧化层增大了换热热阻,使钢坯的加热速度减小;钢坯氧化烧损量随加热速度的增大而减小;当达到同一特定的均热温度时,钢坯氧化烧损量随空气消耗系数的增大近似呈线性递增;当空气消耗系数一定时,钢坯氧化烧损量随均热温度的提高而急剧增加;数值计算结果与实验结果变化趋势一致,并在CSP均热温度范围内较吻合。