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铝合金TIG焊接接头喷射式微弧氧化腐蚀疲劳性能研究

, 邱骥 , 王红美 , 蔡嘉辉

表面技术 doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.12.018

目的 研究铝合金TIG焊接接头经喷射式微弧氧化后对腐蚀条件下疲劳寿命的影响,为延长焊接接头的使用寿命提供一种有效的方法. 方法 采用TIG焊对5083铝合金进行焊接,观察焊接接头的组织结构,测试焊接接头的显微硬度距焊缝中心的分布情况;通过喷射式微弧氧化方法处理焊接接头,考察陶瓷层的生长曲线和截面纳米硬度;在最大载荷量为7 ,8 ,9 kN的条件下,分别对微弧氧化处理与未处理的焊接试样预腐蚀168 h后进行等幅拉伸疲劳实验,对比两种试样拉断时的循环次数. 结果 铝合金焊接接头呈现不均匀性,微弧氧化后接头陶瓷层均一性较好;陶瓷层厚度增长呈现先快后慢的趋势,表面粗糙度与厚度相关,呈近似线性增长;7 ,8 ,9 kN的载荷下,未处理的焊接接头相比于喷射式微弧氧化的接头,疲劳寿命分别降低50 . 7%,58 . 3%,64 . 9%. 结论 采用喷射式微弧氧化处理可改善铝合金TIG焊接接头的表面状态,阻隔外界腐蚀介质对焊接基体的侵蚀,提高其在预腐蚀和交变应力条件下的疲劳寿命,延长结构零件的使用寿命.

关键词: 铝合金 , TIG , 微弧氧化 , 喷射式 , 均匀性 , 腐蚀疲劳

电流密度对5083铝合金微弧氧化过程与电化学腐蚀性能的影响

王红美 , 尹艳丽 , , 邱骥 , 马世宁

材料热处理学报

在含有磷酸钠和钼酸钠的电解液中采用恒流模式对5083铝合金进行微弧氧化.研究了电流密度对氧化电压、膜层生长速率的影响;采用扫描电镜和能谱对氧化膜的表面形貌和成分进行了分析;采用电化学极化曲线测试了氧化膜的耐腐蚀性能.结果表明:在恒电流微弧氧化过程中,氧化电压出现直线快速增长和平稳增长两个阶段,且随着电流密度的增加电压逐渐增大;随着电流密度的增大,氧化膜厚度增加,其表面微弧放电产生的微孔数量逐渐减少,而“火山堆积”状形貌特征越来越明显,电流密度过大氧化膜出现局部剥落,其对氧化膜成分影响不明显;微弧氧化陶瓷膜提高了铝合金基体的耐腐蚀性能,当电流密度为7.5 A/dm2时,微弧氧化膜的自腐蚀电流为1.9×10-8 A/cm2,比铝合金基体降低了1个数量级,表现出良好的耐腐蚀性能.

关键词: 5083铝合金 , 微弧氧化 , 陶瓷膜 , 电流密度

铝合金焊接区喷射式微弧氧化陶瓷层耐腐蚀性研究

邱骥 , , 蔡嘉辉

表面技术 doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.12.019

目的 研究喷射式微弧氧化对改善铝合金焊接区耐腐蚀性能的可行性. 方法 使用自行研制的喷射式微弧氧化设备,在铝合金焊接区表面制备一层陶瓷膜,并在同等参数下制备一层浸入式微弧氧化陶瓷层进行对比. 通过扫描电镜观察陶瓷膜表面和截面的微观形貌,并对陶瓷膜截面进行元素分析;分别利用铜加速盐雾腐蚀实验和动电位极化实验检测陶瓷膜的耐腐蚀性能,分析陶瓷膜的耐腐蚀性能.结果 两种方法制备的陶瓷膜微观形貌相似,表面都有许多"火山口"状产物并伴有裂纹,截面疏松多孔,主要元素为Al和O;经240 h盐雾腐蚀后,3种试样均有不同程度的腐蚀,其中铝合金焊接基体腐蚀最严重,浸入式、喷射式次之,其腐蚀失重率分别是0. 0072,0. 0039,0. 0023 g/cm2;极化曲线显示,铝合金基体、焊接基体、浸入式陶瓷膜、喷射式陶瓷膜腐蚀电位分别为-0. 794,-0. 742,-0. 615,-0. 578 V,耐腐蚀性依次增强. 结论 喷射式微弧氧化陶瓷层耐腐蚀性能表现较好,基本达到制备要求,在不适于浸入式微弧氧化的条件下可采用喷射式方法处理.

关键词: 铝合金 , 焊接区 , 微弧氧化 , 喷射式 , 微观组织 , 耐腐蚀性

空间充气展开结构用化材料和化技术的研究现状

刘宇艳 , 孟秋影 , 谭惠丰 , 杜星文

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2008.02.018

化技术和化材料是空间充气展开结构的一项合材料;热塑性(和轻度交联热固性)复合材料;铝/聚合物层合板.本文介绍了这几种材料的典型化技术,分别介绍了化体系的特点、研究现状以及该化技术相应的优势与局限性.

关键词: 空间充气展开结构 , 化材料 , 化技术

外源稀土在黄土中形态分布和生态效应研究

荆国芳 , 钱晓晴

稀土 doi:10.3969/j.issn.1004-0277.2002.02.011

模拟土壤施用稀土定位试验结果表明:黄土中各组份吸附稀土的能力为:无定形FexOy、紧结有机物>松结有机物>MnOx>晶形FexOy>永久负电荷;进入黄土的外源轻稀土,主要累积于紧结有机态(29.90~49.72%)、无定形氧化铁吸附态(26.81~46.76%),而累积于松结有机态的轻稀土受外源稀土的加入量影响较小(24.93~28.72%).当外源稀土用量在0.684~2.735mg/kg*季时,大豆地上部稀土无明显增加,而用量达13.674mg/kg时,地上部明显增加.黄土外源稀土的最佳用量为0.684mg/kg,此时,大豆增产43.82±15.08%、油菜增产17.92±9.07%.

关键词: 稀土 , 形态 , 生态效应

颗粒增强复合材料塑性细观损伤本构模型的验证

吴国民 , 殷雅俊

复合材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2005.05.003

验证已建立的刚性颗粒增强复合材料塑性细观损伤本构理论的合理性和可靠性.将上述本构理论的数值计算结果与SiC颗粒增强的铝基复合材料单轴拉伸实验结果进行比较.结果表明:由此本构模型得到的应力-应变理论曲线与拉伸实验所得的应力-应变曲线基本吻合,从而验证了该本构模型的合理性和可靠性.因此已建立的塑性细观损伤本构模型可用于数值计算,在一定程度上可预测颗粒增强复合材料的力学特性.在此基础上对大、小颗粒增强复合材料的延展性、空洞和颗粒体积分数演化规律等作了讨论.

关键词: 颗粒增强复合材料 , 细观损伤 , 塑性本构理论 , 空洞演化

板材轧制过程轧制力塑性有限元快速计算

张光亮 , 张士宏 , 刘劲松 , 张海渠 , 李长生

钢铁研究学报

为了满足板材轧制过程在线控制快速计算的要求,首先建立了板材轧制平面应变塑性有限元能量泛函。其次,通过合理的简化建立了只考虑变形区的快速有限元模型,且对有限元建模的关键问题包括中性点、第一类速度奇异点和刚性区等进行了处理。最后,开发了板材轧制快速计算有限元程序,并且利用现场轧制数据测试了快速有限元程序的计算速度和精度,结果表明计算速度和精度满足在线快速计算的要求。

关键词: 板材轧制;塑性有限元法;在线控制

板材轧制过程轧制力塑性有限元快速计算

张光亮 , 张士宏 , 刘劲松 , 张海渠 , 李长生

钢铁研究学报

为了满足板材轧制过程在线控制快速计算的要求,首先建立了板材轧制平面应变塑性有限元能量泛函.其次,通过合理的简化建立了只考虑变形区的快速有限元模型,且对有限元建模的关键问题包括中性点、第一类速度奇异点和刚性区等进行了处理.最后,开发了板材轧制快速计算有限元程序,并且利用现场轧制数据测试了快速有限元程序的计算速度和精度,结果表明计算速度和精度满足在线快速计算的要求.

关键词: 板材轧制 , 塑性有限元法 , 在线控制

基于粘塑性模型非球面透镜三维模压成型模拟

张小兵

兵器材料科学与工程

分析与探讨了高温玻璃的应力流动模型及其材料参数的温度相关性。利用粘塑性力学模型,基于三维有限元软件DEFORM 3D建立非球面透镜高温模压有限元模型,对光学玻璃L-BAL42球形预制件模压成非球面透镜的整个过程进行了数值仿真,发现非球面透镜应力分布规律:透镜边缘处应力最大,在和模阶段应力快速增加,导致透镜边缘处最易破碎,结果得到实验的验证。采用较大的模压速度及冷却速度将导致残余应力增加,同时分析了透镜非球面偏差变化规律。最后在模具设计时将非球面偏差补偿进去,发现非球面透镜偏差减少,由正偏差变为负偏差。

关键词: 非球面 , 塑性模型 , 三维模压成型模型

无孔型轧制轧件自由表面形状的塑性有限元分析

韦东滨 , 徐建中 , 吴迪 , 白光润

钢铁研究 doi:10.3969/j.issn.1001-1447.1999.04.010

采用塑性有限元解析计算了无孔型轧制轧件自由表面的变形,探讨了件辊接触面摩擦因子的取值对计算结果的影响,并与实测值进行了对比,得到了相关结论.

关键词: 无孔型轧制 , 自由表面形状 , 塑性有限元

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