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铝锂合金搅拌摩擦焊搭接接头组织及力学性能

航空材料学报 doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2013.2.005

采用搅拌摩擦焊对2mm厚不同铝锂合金进行搭接,并对接头的组织和力学性能进行分析.同时研究了焊接工艺参数、热处理状态对接头性能的影响.研究表明:搭接接头焊核区呈“洋葱环”结构,由细小的等轴晶组织构成；前进侧搭接界面有“钩状”缺陷,对接头力学性能产生不良影响.搭接接头的塑性较差,伸长率仅有3.18％,不及母材伸长率的25％；当转速为800r/min、焊速为200mm/min时,接头的强塑性最佳,抗拉强度达到467MPa(母材的94％)；热处理对搅拌摩擦焊焊接头力学性能影响显著,经过人工时效后,接头强度提高了13％～ 18％,抗拉强度最高达到526MPa,伸长率都有所下降.断口形貌分析表明:接头拉伸断裂是从前进侧的“钩状”缺陷起裂；接头拉伸断口为准解理和韧窝断裂的复合断口.

关键词: 搅拌摩擦焊 , 铝锂合金 , 力学性能 , 微观组织 , 断口分析

AuNi9导电环刷丝的钎料成分改进及性能分析

李敏雪 , 曲文卿 , 代国琴 , 杨淑娟 , 李睿

宇航材料工艺 doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2015.01.019

采用SnPb、InPb和InPbAg三种钎料对航天器控制系统中的AuNi9刷丝进行了钎焊试验,对钎焊接头的力学性能、断口形貌以及微观组织、化合物相成分进行对比分析,探讨改进后钎料对钎焊接头化合物层形成的影响.结果表明,SnPb钎料钎焊AuNi9刷丝接头区域靠近金合金一侧产生了明显的化合物,主要包括:AuSn4及AuNi2Sn4和Ni3Sn4化合物相.InPb钎料能明显降低钎焊接头脆性,接头区域未发现金属间化合物的产生.InPbAg钎料不仅能保护铜导线的镀银层,而且钎焊接头还会产生细小的强化相Ag2In,增强接头剪切强度.

关键词: AuNi9合金 , 锡铅钎料 , 铟铅钎料 , 金脆性

LPG储罐焊接接头低温抗断裂性分析

张鹏 , 张彦华 , 曲文卿 , 郭爱东 , 韩德辉 , 张占辉

物理测试 doi:10.3969/j.issn.1001-0777.2000.05.009

通过COD试验测定了两种用于LPG储罐建造的结构钢焊接接头低温抗断裂性能,研究了材料与工艺组合、试验温度等因素对焊接接头低温抗断裂性的影响,所得结果为LPG储罐的选材与焊接工艺制定、结构的抗断裂分析提供了基础数据.

关键词: LPG储罐 , 焊接接头 , COD

铝合金和不锈钢导管高频感应钎焊研究

王奇娟 , 曲文卿

宇航材料工艺 doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2008.02.013

通过对航天、航空飞行器管路系统常用材料(铝合金和不锈钢)的薄壁、小直径异材管路结构高频感应钎焊工艺试验研究,重点叙述了试验工艺、分析了影响接头质量的主要因素,并观察分析了接头微观组织和元素分布情况.结果表明:采用本试验研究中确认的合理工艺参数(钎料为AI-Si、钎剂为自制铝钎剂、装配间隙为0.04～0.1 mm、搭接长度为3 mm、钎焊电流为220 A、钎焊时间为30～33 s)焊接,能够获得质量优良和满足性能要求的不锈钢和铝合金导管钎焊接头,为航天、航空飞行器薄壁、小直径异材管路结构的工程应用提供了技术基础.

关键词: 不锈钢 , 铝合金 , 导管 , 感应钎焊

钛合金与铝合金钎焊工艺实验研究

曲文卿 , 张彦华 , 庄鸿寿 , 王奇娟

金属学报 doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2002.z1.091

钛合金与铝合金之间的连接由于材料组织和性能的差异而难于实现,严重影响了钛合金与铝合金复合结构的应用.本文重点对钛合金与铝合金异种材料组合进行了真空钎焊工艺实验研究,重点分析了钎料、钎焊温度和时间等参数对接头性能的影响.

关键词: 钛合金 , 铝合金 , 异种金属 , 钎焊

Al合金与复合材料LID连接接头微观结构分析

曲文卿 , 张彦华 , 王奇娟

宇航材料工艺 doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2002.05.012

通过SiC颗粒增强Al基复合材料与Al合金的液相界面扩散(LID)连接试验,重点研究了连接接头区域的微观组织,并简要分析了接头中各元素的浓度分布情况.结果表明,LID连接Al基复合材料和Al合金形成的界面明显向Al合金一侧偏移,并且溶质原子在界面两侧分布存在明显的不对称现象.研究结果为异种材料的连接提供了重要的科学依据.

关键词: 异种材料 , 液相界面扩散连接 , 中间层 , 微观结构

铝合金热管低温扩散钎焊接头组织性能与扩散机制研究

代国琴 , 曲文卿 , 庄鸿寿

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2013.06.001

航天级铝合金热管对装配连接提出了大功率高热流密度散热要求,传统胶接方式存在使用寿命短,可靠性差等缺点难以满足要求,针对铝合金热管进行了低温装配金属键连接试验研究.采用新型中间层材料成功的实现了6061铝合金的低温扩散钎焊.通过扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)对接头微观组织和成分进行分析.结果表明,中间层镓和铜通过相互扩散形成了新相CuGa2;对保温温度为80℃、扩散时间分别为5h/10h/20h的接头组织进行观察,发现扩散时间越长,镓和铜相互扩散越充分,中间层中残留的铜和镓越少,形成的接头组织越均匀致密;对界面传热系数和耐温性能进行了测试,结果表明金属键连接有很高的传热系数达到82362W·(m2·K)-1,充分满足航天级热管大功率高热流密度散热要求;接头的耐温温度达到300℃,在300℃时,接头没有出现任何液化和重熔现象;最后通过对铝合金低温扩散钎焊过程的分析探讨了其中间层的扩散机制.

关键词: 热管 , 低温扩散钎焊 , 中间层

焊接方法对2219铝合金性能及组织的影响

彭杏娜 , 曲文卿 , 张国华

航空材料学报 doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2009.02.012

通过拉伸试验,利用扫描电镜与光学显微镜等手段,比较了搅拌摩擦焊(FSW)和变极性钨极氩弧焊(VPTIG)两种焊接方法对2219铝合金板材力学性能的影响.结果表明,无论何种焊接方法均使2219铝合金板材的强度和塑性下降,但是FSW焊接接头强度以及塑性等力学性能明显优于VPTIG焊熔焊接头.拉伸试样断口形貌以及显微组织分析显示,FSW焊核区组织均匀细密,断裂位置位于后退侧热影响区与焊核区的交界处.VPTIG焊接接头易出现气孔缺陷,熔合区是最薄弱环节.

关键词: 2219铝合金 , 搅拌摩擦焊(FSW) , 变极性钨极氩弧焊(VPTIG) , 微观组织

SiC颗粒增强Al基复合材料焊接工艺研究

曲文卿 , 张彦华 , 姚君山

宇航材料工艺 doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2002.04.010

通过SiC颗粒增强Al基复合材料与Al合金的焊接工艺试验研究,重点分析了材料组合、保温工艺、连接时间等工艺参数对连接接头性能的影响以及连接接头的微观组织及成分分布.研究表明,TLP扩散连接是一种适用于复合材料连接的重要方法,在相同工艺条件下,LF6/SiCp-6061Al的接头性能明显优于LF6/SiCp-2024Al.连接时间过短或过长,都将影响到接头性能,并且连接时间对不同材料组合的影响也不同.采用二次保温工艺可以较大幅度地提高接头性能.

关键词: SiC颗粒增强Al基复合材料 , Al合金 , TLP扩散连接

C/C复合材料与金属连接及接头力学性能测试

张雷 , 曲文卿 , 庄鸿寿

宇航材料工艺 doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2008.01.002

对C/C 复合材料与铜合金的真空钎焊方法进行了介绍,着重列出了近年来出现的活性钎料及相关的焊接工艺参数,并将VIB元素对C/C复合材料表面的改性效果作了对照;介绍了银基活性钎料连接 C/C复合材料与钛合金技术,对该过程钎料和母材相互扩散机理做了描述;概述了C/C复合材料和铝合金、镍和不锈钢金属的粘结及钎焊工艺,列出了 C/C 复合材料与金属接头的剪切强度、冲击热应力等的测试方法.

关键词: C/C复合材料 , 金属 , 接头性能测试

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