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蠕变性能是影响钎焊接头可靠性的重要指标之一.采用搭接面积为1 mm2的单搭接钎焊接头,在恒定载荷下,测定了Cu颗粒增强锡铅基复合钎料钎焊接头的蠕变寿命,分析并讨论了温度对该复合钎料蠕变寿命的影响.结果表明:Cu颗粒增强的锡铅基复合钎料的蠕变抗力优于传统63Sn37Pb共晶钎料;钎焊接头蠕变寿命随温度的升高而降低,并且温度对复合钎料钎焊接头蠕变寿命的影响较传统63Sn37Pb钎料明显.

关键词: 蠕变寿命 , 复合钎料 , 颗粒增强 , 63Sn37Pb , 温度

纤维分布不均匀对单向纤维增强复合材料横向拉伸强度的影响

贺鹏飞 , 刘建萍 , 戴瑛 , 郑百林

机械工程材料 doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2000.01.004

以三个参量(纤维密集区域表征尺寸a、纤维密集区域的体积分数Vc以及该区域内纤维体积分数的偏差ΔVf)表示纤维分布的不均匀性,在假设任何一个纤维密集区域内包含了足够多数量的纤维以及密集区域在宏观上呈均匀分布的基础上,利用等效夹杂法分别讨论了ΔVf对细观裂纹产生的影响以及纤维密集区域的表征尺寸和体积分数对细观裂纹扩展的影响.这些结果有益于加深了解纤维分布不均匀性对复合材料性能的影响.

关键词: 复合材料 , 拉伸强度 , 细观力学

超细晶粒钢闪光焊热影响区显微特性分析及其组织有限元模拟

王维斌 , 刘建萍 , 史耀武 , 雷永平 , 田志凌

机械工程材料 doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2004.08.002

结合焊接接头的微观组织观察和宏观性能试验,分析了超细晶粒钢筋直流闪光对焊接头热影响区的显微组织、焊接热影响区各区段的显微硬度分布;利用蒙特卡罗模拟方法,模拟了400MPa超细晶粒钢在一定焊接规范下热影响区奥氏体晶粒的演变情况.结果表明:从熔合区到母材,随着距熔合区距离的增大,显微特性发生明显变化;显微硬度只在焊缝心部区域出现局部降低,但这并不影响整个接头的宏观性能.数值模拟可以预测HAZ中晶粒的分布及温度梯度对晶粒长大的阻碍作用,与实际晶粒大小较为吻合.

关键词: 超细晶粒钢 , 直流闪光对焊 , 热影响区 , 蒙特卡罗模拟

纳米Ag颗粒增强复合钎料蠕变性能的研究

邰枫 , 郭福 , 申灏 , 刘建萍

稀有金属材料与工程

制备纳米Ag颗粒增强的Sn-Cu基复合钎料.研究不同温度载荷下复合钎料钎焊接头的蠕变断裂寿命,并与Sn-0.7Cu基体钎料钎焊接头进行对比.此外,确定纳米Ag颗粒增强的Sn-Cu基复合钎料钎焊接头在不同温度和应力水平下的应力指数和蠕变激活能,建立复合钎料钎焊接头的稳态蠕变本构方程.结果表明,在不同的温度和应力下,与Sn-0.7Cu钎料钎焊接头相比,纳米Ag颗粒增强的Sn-Cu基复合钎料钎焊接头的蠕变断裂寿命均有所提高,且具有更高的蠕变激活能,说明复合钎料钎焊接头具有更优的抗蠕变性能.

关键词: 纳米颗粒 , 复合钎料 , 蠕变断裂寿命 , 蠕变激活能 , 蠕变本构方程

热疲劳对纳米结构强化的无铅焊点性能的影响

刘彬 , 刘建萍 , 高小雨 , 邰枫 , 夏志东 , 郭福

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2009.02.014

研究了热疲劳对Sn-3.5Ag共晶钎料及其复合钎料的残余机械性能和显微组织变化的影响.通过向sn-3.5Ag基体钎料中添加微量的不同种类的纳米级多面齐聚倍半硅氧烷(POSS)颗粒制成复合钎料.对接头在不同热疲劳曲线下进行热疲劳试验,通过力学性能试验和SEM分析了疲劳裂纹生长情况.结果表明,经不同周期热疲劳试验后,复合钎料接头表面损伤较Sn-3.5Ag钎焊接头得以明显改善,残余机械性能高于Sn-3.5Ag共晶钎料.

关键词: 纳米尺寸 , POSS增强颗粒 , 复合钎料 , 热疲劳

银镍金属微细颗粒对锡铅基复合钎料力学性能的影响

闫焉服 , 刘建萍 , 史耀武 , 夏志东

稀有金属材料与工程

运用弥散强化原理,分别选用Ag颗粒和Ni颗粒作为增强体,以63Sn37Pb共晶钎料为基体,制成金属颗粒增强锡铅基复合钎料.在再流焊条件下,弥散分布的增强体与基体冶金结合,在增强体表层形成一薄层金属间化合物,从而使复合钎料蠕变性能大幅度提高.试验证明:在相同条件下,与基体钎料63Sn37Pb相比,5%Ag(体积分数,下同)和10%Ag颗粒增强锡铅基复合钎料蠕变寿命分别提高了8倍和6倍,同时抗拉强度和剪切强度均得到提高;5%Ni和10%Ni颗粒增强锡铅基复合钎料蠕变寿命分别提高了84倍和185倍,但剪切强度和延伸率均明显降低.

关键词: 锡铅钎料 , 颗粒增强 , 蠕变性能 , 复合钎料

纳米TiO2/聚氨酯复合涂层的电化学阻抗研究

庞宇 , 熊磊 , 刘建萍 , 李新义 , 李晓刚

腐蚀学报（英文） doi:10.11903/1002.6495.2015.357

研究了含量分别为0％,1％,3％和5％(质量分数)的硅烷偶联剂改性前后的纳米TiO2对涂覆在45#碳钢上的聚氨酯涂层耐蚀性能的影响.场发射电镜(FESEM)测试结果表明,未改性纳米TiO2在涂层中以团聚体的状态存在,经过硅烷偶联剂KH-570改性后的纳米TiO2在涂层中均匀分散,其中含量为3％的涂层结构最为致密.采用电化学阻抗(EIS)技术研究了纳米TiO2/聚氨酯复合涂层在3.5％NaCl溶液中浸泡不同时间的阻抗行为,实验结果表明添加硅烷偶联剂改性纳米TiO2可明显提高聚氨酯涂层的耐蚀性,其中含3％改性纳米TiO2的涂层在浸泡过程中,始终呈现一个时间常数特征,在浸泡至2880h后,涂层电阻仍然为2.6× 108Ω·cm2,明显高于其他组分的涂层电阻,表明该涂层具有最好的耐蚀性.

关键词: 纳米TiO2 , 表面改性 , 聚氨酯 , 场发射电子显微镜 , 电化学阻抗谱