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高强度锌合金冷压焊工艺及接头组织性能

甄立玲 , 齐果 , 王英 , 马冰 , 樊建勋 , 明珠 , 杨忠仙 , 刘环恩 , 张华

兵器材料科学与工程 doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2010.06.023

采用冷压焊的方法完成高强度锌合金棒材的对接.用光学显微镜对冷压焊接头的组织形貌进行分析,并测试接头的抗拉强度和抗弯强度.结果表明,采用合适的冷压焊工艺可以实现锌铝合金的对接,焊缝组织致密.拉伸试验结果表明,断裂均发生在锌合金母材侧.

激光熔覆再制造镍基高温合金气门的组织和性能研究

　　采用激光熔覆技术对磨损失效的Nimonic 80A气门进行修复。利用金相显微镜观察熔覆层组织，用扫描电镜和能谱仪对熔覆层进行组织和成分分析，研究熔覆层硬度的变化，采用渗透探伤检测熔覆层表面缺陷，对合格的再制造气门进行装机考核实验。结果表明：激光熔覆层组织主要由柱状树枝晶和枝晶间的共晶组织组成，熔覆层和基体之间形成冶金结合，熔覆层内部无气孔和微裂纹等缺陷；熔覆层平均硬度较基体提高了37.7%；再制造气门的耐磨性是新气门的1.5倍。

关键词: 激光熔覆 , Nimonic 80A , 气门 , 再制造

铝合金表面激光熔敷耐热涂层工艺研究

牟治国 , 马冰 , 依颖辉 , 尚晶

兵器材料科学与工程 doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2007.02.015

采用激光熔敷方法在铝合金表面制备一层金属陶瓷耐热涂层.借助金相显微镜,扫描电镜能谱等方法,研究在不同激光工艺参数下熔敷层的界面和表面;对比不同激光输入能量时涂层稀释率的变化;不同成分激光熔敷层的组织形态及成分分布.结果表明:激光熔敷层显微组织为垂直界面方向的树枝晶;激光熔敷金属陶瓷粉末时,氧化锆陶瓷含量在涂层中呈梯度分布,而未呈现分层现象.

关键词: 激光熔敷 , 铝合金 , 耐热涂层 , 工艺研究 , 结合界面

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

冷喷涂技术制备多孔钛涂层的研究

冯胜强 , 刘光 , 凌国平 , 马冰 , 苏辉 , 郑子云

兵器材料科学与工程

　　结合高速高压冷喷涂技术和真空蒸馏技术，在钛合金基体表面制备一种多孔钛涂层，并对涂层的显微结构进行研究。结果表明，多孔钛涂层的体积孔隙率达50%，孔状结构为贯通型，孔径分布范围为30~100μm。

关键词: 多孔钛 , 冷喷涂 , 真空蒸馏 , 孔隙率

42CrMo钢激光淬火组织和硬度的研究

苏辉 , 马冰 , 依颖辉 , 张立君

兵器材料科学与工程 doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2011.02.025

采用YLS-3000型光纤激光器对42CrMo钢进行表面熔凝淬火处理,通过金相显微镜、扫描电镜及维氏硬度计的观察与检测,分析淬硬层组织、硬度、深度及其与激光工艺参数之间的相互关系.结果表明,淬硬层深度随激光功率的增大和扫描速度的降低而增大,随激光功率的减小和扫捕速度的增加而减小,而硬度的变化不大.激光熔凝淬火后表层出现深约0.3 mm的熔化区,其硬度比内侧稍低,淬硬层深度可达2 mm以上,硬度约为660HV,但熔化区域中心会出现不均匀的变形,进行熔凝淬火时需预留0.2 mm的加工余量.

关键词: 42CrMo钢 , 激光熔凝淬火 , 淬硬层

中厚度铝合金激光-MIG复合焊接组织与性能研究

谭兵 , 马冰 , 张立君 , 陈东高 , 王法科 , 明珠

兵器材料科学与工程 doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2010.05.005

激光-MIG复合焊接技术是目前焊接领域研究的热点,它能提高焊接速度、减小焊接变形和优化接头组织等特点.针对10 mm厚的5052铝合金采用激光-MIG复合焊接技术进行焊接,利用光学显微镜、扫描电镜和维氏硬度计等工具对焊接接头组织、元素分布和力学性能等进行研究,结果表明:采用复合焊接方法可以实现高速焊接中厚度铝合金,焊缝成形美观、界面熔合良好,焊接接头软化区较小,焊接接头强度达到母材强度的94.4%.

关键词: 5052铝合金 , 激光-MIG复合焊 , 微观组织 , 力学性能

不同界面形状及结构的涂层残余热应力的有限元分析

尚晶 , 马冰 , 张倩 , 牟治国

兵器材料科学与工程 doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2008.02.019

为了提高大厚度耐磨涂层的结合强度,运用ANSYS软件对不同界面形状及结构的耐磨涂层中残余热应力进行有限元分析,分析表明:界面形状为齿形的涂层比界面形状为平面的涂层残余热应力值略大,但不存在局部的应力集中且应力分布较均匀;随着过渡层的增加,涂层热膨胀系数过渡越好,残余热应力越小.同时应用盲孔法获得残余应力实际值,用CMT4105型微机电子万能试验机测试涂层与基材的剪切结合强度,验证应力分布的正确性.

关键词: 耐磨涂层 , 残余热应力 , 界面形状 , 涂层结构 , ANSYS有限元分析

镁合金表面冷喷涂316L/WC涂层的制备及摩擦学性能研究

舒文波 , 马冰 , 陈杰 , 刘光

兵器材料科学与工程

采用冷喷涂工艺在AZ80镁合金表面制备316L和316L/WC-12Co两种涂层,利用SEM分析原始粉末形貌及涂层的显微组织,研究不同冷喷涂气体温度和压力对涂层沉积效率和孔隙率的影响,以及涂层的摩擦磨损性能和磨损机理.结果表明:采用冷喷涂工艺可在AZ80镁合金基体上制备出316L和316L/WC-12Co涂层;冷喷涂气体压力和温度对粉末沉积效率、涂层孔隙率有较大影响,气体压力和温度越高,粉末沉积效率越高,涂层孔隙率越低;冷喷涂316L和316L/WC-12Co涂层都可显著提高镁合金的耐磨性能,由于WC-12Co的加入,冷喷涂316L/WC-12Co涂层表现出更为优异的耐磨性能.

关键词: 镁合金 , 冷喷涂 , 316L , WC-12Co , 摩擦磨损

镁合金表面冷喷涂纳米WC-17Co涂层及其性能

陈杰 , 马冰 , 刘光 , 戴宇 , 崔烺 , 吴进明

中国表面工程 doi:10.11933/j.issn.1007-9289.20161031003

采用冷喷涂和超音速火焰喷涂(HVOF)在AZ80镁合金表面制备了纳米WC-17Co涂层.利用SEM分析了原始粉末形貌、喷涂粒子沉积行为及涂层显微结构,并采用球盘式摩擦磨损实验机考察了涂层的摩擦磨损性能.结果表明:采用冷喷涂工艺可在AZ80镁合金基体上制备出高质量的WC-17Co涂层,涂层的显微硬度为(1 380±82) HV,磨损率为9.1×107mm3/Nm,其耐磨性较HVOF制备的WC-17Co涂层提高了1倍,较镁合金基材提高了3个数量级.研究表明,冷喷涂WC-17Co涂层在不对镁合金基体产生热影响的情况下,可以显著提高镁合金的表面性能,是一种新型镁合金表面强化工艺.

关键词: 冷喷涂 , WC-17Co涂层 , 镁合金 , 摩擦磨损

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