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高品质5356焊材熔体质量控制技术

周古昕 , 刘玲霞 , 王生 , 宋建民 , 乔立 , 王有祁 , 吕磊 , 任政

兵器材料科学与工程 doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2011.01.018

通过数炉次高品质5356焊材研制,对标准合金成分中杂质含量进行严格控制,同时采用等离子净化除气装置、无钠型辅料及除钠剂等技术措施,获得性能优良的5356合金铸锭.采用固体检测法检测5356铸锭每100 g中的含氢量小于0.15 mL,钠的质量分数≤1×10-3.铸锭均火前、后的金相、扫描电镜、透射电镜微观组织及能谱分析表明,焊材成分设计合理,熔体质量控制技术可行,组织分析中未见有害粗大的初生相和杂质相,组织细小、均匀,未见明显气孔,钠当量控制达到预期目标.

关键词: 高品质 , 熔体质量 , 除钠剂 , 等离子净化

铝合金多层板靶板损伤形式及其微观组织分析

乔立 , 周古昕 , 王有祁 , 宋建民 , 王生 , 米文宇

兵器材料科学与工程 doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2009.05.026

采用53式7.62 mm弹道枪、7.62 mm穿燃弹入射铝合金多层板,弹速为824 m/s.利用光学显微镜观察靶板侵彻后的弹坑微观组织.结果表明.距贯穿初始位置约4.3 mm开始出现绝热剪切带,距贯穿初始位置约3 mm开始出现裂纹.裂纹均存在于面板中.在弹丸冲击下,出现于面板弹坑微观组织中的绝热剪切带与裂纹相比,是一种更有效的能量耗散方式.背板贯穿处边缘未见裂纹和绝热剪切带.中间填料层对裂纹扩展有明显的抑制作用.

关键词: 铝合金多层板 , 抗弹试验 , 损伤失效 , 微观组织分析

铝合金槽型结构焊接变形数值模拟计算

陈东高 , 谭兵 , 王有祁 , 马冰

兵器材料科学与工程 doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2008.05.015

为了预测7A52铝合金槽型结构的焊接变形,采用MSC.MARC非线性有限元软件对该结构的MIG焊接过程进行数值模拟计算,并与实际焊接变形数据对比.结果分析表明,数值模拟计算能够预测铝合金槽型结构焊接变形的总体趋势,并且预测结果与实际焊接变形实测数据接近.

关键词: 铝合金 , 焊接变形 , 槽型结构 , 数值模拟

填充材料对镁合金TIG焊接头组织与性能的影响

谭兵 , 陈东高 , 明珠 , 王有祁

兵器材料科学与工程 doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2008.06.012

利用AZ31、AZ61两种焊丝对10 mm厚的AZ31B镁合金进行TIG焊.使用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪等分析两种焊丝焊接的接头外观形貌、显微组织、元素分布和焊缝物相等.结果表明:采用两种焊丝都能获得成形美观、无明显缺陷的焊接接头,采用AZ31焊丝焊接的接头形貌更优于AZ61焊丝;采用AZ61焊丝焊接的焊缝晶界上有Al12Mg17,相产生,采用AZ31焊丝时没有;采用AZ31焊丝获得的接头硬度最高处位于母材区,而采用AZ61焊丝获得的接头硬度最高处位于焊缝区:采用AZ61焊丝获得的接头强度比AZ31焊丝的接头强度高20%.

关键词: 镁合金 , TIG焊 , 微观组织 , 力学性能

轧制铝合金叠层板变形量与结合强度的关系初探

周古昕 , 刘玲霞 , 王有祁 , 王生 , 乔立

兵器材料科学与工程 doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2008.01.015

叠层材料是由两种或两种以上的合金采用压力加工方法制备而成的二层或多层的复合材料.应用热轧法将两种性能不同的铝合金轧制复合而成叠层板,采用剪切试验对不同变形量和热处理的叠层板进行结合强度试验.采用金相显微镜,扫描电镜和能谱仪分别分析界面的结合程度及界面附近的化学组成.结果表明:变形量越大结合强度越高,热处理后其结合强度明显提高;结合面近域区有明显元素扩散现象.

关键词: 叠层 , 轧制复合 , 变形量 , 剪切强度

AZ31B变形镁合金激光-MIG复合焊焊接组织和性能分析

谭兵 , 陈东高 , 高明 , 冯杰材 , 王有祁

航空材料学报 doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2008.06.008

采用激光-MIC复合焊对10mm厚的AZ31B变形镁合金进行焊接.利用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪等手段分析了焊接接头的外观和截面特征、显微组织、元素分布、焊缝物相和断口形貌等,并检测了接头区域硬度和接头强度.试验结果表明:采用激光-MIG复合焊能获得成形美观的焊缝,无明显的缺陷;焊缝热影响最大宽度位于激光区,约为100μm,焊缝组织为15～25μm的等轴晶粒;相比于母材,焊缝区的镁元素出现烧损,铝和锰元素的比例有一定增加;焊缝区主要为Mg,Al和少量的MgO相.焊接接头硬度值较均匀;焊缝抗拉强度达到222MPa,断口形貌为混合断裂断口.

关键词: 激光-MIG复合焊 , AZ31B镁合金 , 力学性能 , 微观组织

喷射沉积Mg-9Al-4.5Ca合金的显微组织和力学性能研究

王震东 , 陈伟 , 王有祁 , 马力

兵器材料科学与工程 doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2009.02.028

通过金相显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜、拉伸试验机对喷射沉积工艺制备的Mg-9Al-4.5Ca锭坯沉积态和挤压态的显微组织、组成与力学性能进行研究.结果表明:喷射沉积Mg-9Al-4.5Ca合金的组织较常规铸态细小,经热挤压加工后组织进一步细化,沉积态合金的组织为等轴晶,晶粒度为3～5μm;沉积坯的相组成为α-Mg、Al2Ca、Mg2Ca、Ca2Mg6Zn3和MgZn2,经热挤压后相组成转变为α-Mg、Al2Ca、Mg2Ca、Mg177Al12和MgZn2;合金挤压态的力学性能较常规变形镁合金MB7有显著提高,抗拉强度、屈服强度、延伸率分别为470 MPa、390 MPa、8%.合金的强化机制主要为细晶强化,固溶强化和弥散强化.

关键词: 镁合金 , Mg-Al-Ca , 喷射沉积 , 快速凝固 , 显微组织 , 力学性能

影响铝合金MIG焊丝质量的因素分析

明珠 , 王有祁 , 甄立玲 , 齐果 , 刘宏伟 , 陈东高 , 谭兵 , 陈巍

兵器材料科学与工程 doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2010.05.024

采用机械抛光方法研制ER5356铝合金焊丝,从原材料化学成分、焊丝直径和圆度、焊丝强度和塑性、表面质量、翘距、松弛直径等方面研究了其对铝合金MIG焊丝质量的影响.结果表明,原材料的化学成分及内在品质是影响铝合金焊丝质量的关键因素.

关键词: 铝合金 , 焊丝 , 机械抛光 , 焊丝质量

中厚度高氮钢双丝MIG焊接头组织和性能研究

杨武林 , 陈东高 , 王有祁 , 刘燕林 , 马志华 , 明珠 , 王法科

兵器材料科学与工程

采用双丝熔化极惰性气体保护焊接（双丝MIG）方法，对厚20、40 mm的高氮奥氏体不锈钢板进行了焊接。研究了焊接接头的组织、硬度、力学特性及断口形貌。结果表明：高氮奥氏体不锈钢双丝MIG焊接热影响区和焊缝的组织为奥氏体+少量δ-铁素体，显微硬度明显低于母材；20 mm厚板双丝MIG焊接接头抗拉强度和韧性优于40 mm厚板；拉伸和冲击断口形貌为明显的韧窝。

关键词: 高氮奥氏体不锈钢 , 熔化极惰性气体保护焊 , 微观组织 , 显微硬度 , 力学特性