陈亮
,
李文亚
,
马铁军
,
李京龙
中国有色金属学报
基于ABAQUS/Standard模块,建立TC4线性摩擦焊接过程的二维有限元模型,采用网格重划分与映射技术来处理网格畸变问题,分析线性摩擦焊接接头温度场的演变和轴向缩短量的变化.结果表明:网格重划分与映射技术能较好地解决网格畸变带来的计算不收敛.焊接过程的前0.1 s内,焊接界面温度迅速升高至1 000 ℃以上,之后接头温度渐趋均匀,接头塑性金属开始被挤出形成飞边,轴向缩短量明显增加;摩擦停止时刻(3 s),单边轴向缩短量达到最大值,约为2.7 mm.
关键词:
TC4钛合金
,
线性摩擦焊
,
数值模拟
,
网格重划分
邵长斌
,
熊江涛
,
孙福
,
张赋升
,
李京龙
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2014.09.005
在钎焊温度920～970℃和钎焊保温时间20s条件下,采用B Cu64MnNi钎料对TC4钛合金与YG8硬质合金进行真空高频感应钎焊实验.利用扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)及X射线衍射分析(XRD)对钎焊接头的显微组织、成分分布和相结构进行了研究,测试了接头的抗拉强度并观察分析了断口形貌及其元素分布.结果表明,钎焊温度为920～940℃时TC4与YG8钎焊接头显微结构为:TC4/β Ti/TiCu+ Ti3 Cu4+ TiMn+ Cu(Mn,Ni)/YG8,钎缝呈镶嵌结构;随钎焊温度升高,脆性片状组织TiMn增多,镶嵌结构破坏,接头性能明显降低;钎焊温度为930℃时,获得的接头抗拉强度最高,为206MPa.
关键词:
高频感应钎焊
,
YG8
,
TC4
,
显微组织
熊江涛
,
李京龙
,
吕学超
,
杨卫华
,
张赋升
,
黄卫东
金属学报
采用固相真空扩散连接方法, 在873-913 K保温40-240 min条件下对轧制厚度分别为
20和60 um的Mo和Al箔进行扩散连接. 发现Mo-Al固-固界面反应初生相在Mo箔内部形核进而“破壳”生长的形貌演变模式, 成分分析表明该初生相为Al8Mo3. 初生相“破壳”后,Mo-Al界面上由Mo至Al的产物分布依次是Al8Mo3, Al5Mo和Al12Mo;在913 K保温240 min后, Al8Mo3与Al5Mo间出现Al4Mo相. 界面反应的动力学分析表明, 873-913 K条件下, Mo-Al界面反应初生相孕育期为 52-34.5 min; Al原子在Mo-Al界面新生相内和Mo箔内的扩散指前因子D01和D02分别为4.61 10-2和2.05 10-2 cm2/min, 扩散激活能G Al-1和G Al-2分别为0.98和1.48 eV.
关键词:
Mo-Al界面
,
null
,
null
李鹏
,
李京龙
,
熊江涛
,
张赋升
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2010.5.005
采用50μm纯Ni箔+10μm纯Nb箔复合中间层,在焊接温度840%,880%和920%,压力4MPa以及保温时间60min的工艺下,对工业纯钛TA2和1Cr18Ni9Ti不锈钢进行了真空扩散焊实验,测试了接头的抗拉强度,并利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)和X射线衍射(XRD)对接头的组织结构、元素分布以及断口形貌和相组成进行了分析.结果表明:Ni+Nb复合中间层的存在成功阻止了Fe,Ti互扩散,实现了TA2与1Cr18Ni9Ti的可靠连接,接头的拉伸强度达到261MPa,该强度主要受剩余Ni箔控制,且焊接温度的变化对其影响不大.接头所生成反应层自不锈钢一侧起分别为FeCrNi固溶体、剩余Ni,Ni3Nb,剩余Nb以及TiNb魏氏体.
关键词:
扩散焊
,
Ni+Nb复合中间层
,
TA2
,
1Crl8Ni9Ti
,
组织与性能
熊江涛
,
李京龙
,
张赋升
,
黄卫东
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2006.01391
实现了二维C/SiC与Nb合金NbHf10-1M的可靠连接. 连接时将Ti-Cu核心中间层与Cu辅助中间层构成的叠层结构置于C/SiC与Nb合金之间, 并采用了固相扩散连接与瞬间液相扩散连接(Transient liquid phase-diffusion bonding, TLP-DB)相结合的连接方法. 结果表明: 辅助中间层厚度>0.72mm时, 可以有效缓解接头热应力. 核心中间层在TLP-DB过程中形成的液相对C/SiC具有良好浸润性, 可渗入C/SiC基体, 并包裹位于核心中间层与C/SiC界面区域的C纤维. 接头剪切强度最高为14.1MPa.
关键词:
C/SiC
,
niobium alloy
,
joining
王昌盛
,
熊江涛
,
李京龙
,
李鹏
,
张赋升
,
杨俊
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2015.09.009
在转速300r/min、焊速60mm/min的参数下制备了8mm厚AA2024-O搅拌摩擦焊(FSW)接头,对母材与FSW接头进行组织观察及力学性能测试,并用红外热像仪记录疲劳过程中试样表面的温度变化.结果表明:FSW接头显示出了高梯度的组织结构不均匀性,具有较好的疲劳性能,前进侧热力影响区是其力学性能薄弱区;母材试样在循环载荷的作用下表面温度变化符合“三个阶段”的明显特征,而FSW接头表面温度在第一阶段与第三阶段的变化趋势与母材相似,在第二阶段呈下降趋势,焊核区与热力影响区晶粒通过不断的循环软化积累了大量的弹塑性应变能,使机械能向热能的转化率降低.
关键词:
搅拌摩擦焊
,
红外热像仪
,
疲劳性能
,
弹塑性应变能
熊江涛
,
张赋升
,
李京龙
,
黄为东
稀有金属材料与工程
为实现镁合金AZ31B与钛合金Ti6Al4V的可靠连接,研究了两者以Al为中间层的瞬间液相扩散焊接头的微观结构与连接强度.研究结果表明:当焊接时间为180 min时,焊接温度是影响界面反应热力学与动力学的主要参数,其对接头的微观组织、接头界面新生相构成与连接强度有重要影响.保温温度低于450℃时,AZ31B/Al界面无液相产生,无法实现AZ31B与Ti6Al4V的可靠连接;保温温度在450℃～480℃变化时,温度对AZ31B/Al/Ti6Al4V界面反应的动力学因素有明显影响,且直接决定了焊后接头新生相的构成与分布.470℃保温180 min的接头剪切强度较高(72.4MPa),达到AZ31B母材(86 MPa)的84.2%.
关键词:
扩散焊
,
钛合金
,
镁合金
罗怡
,
李京龙
稀有金属材料与工程
提出具有节能高效特征的粉末铝熟剂介入型电阻点焊新技术,通过添加ZnO+Al粉末铝热剂介入2024铝合金电阻点焊,研究了铝热剂介入对电阻点焊熔核成形、显微组织、力学性能等质量因素的影响.结果表明,在ZnO+Al粉末铝热剂冶金反应热的辅助作用下,可以有效增大2024铝合金的电阻点焊溶核尺寸以及熔核内部树枝晶区尺寸.粉末铝热剂的添加,使熔核中心区域拥有更多的异质形核晶核,促使凝固进程中的固-液界面前沿出现大范围成分过冷,更有利于等轴晶的形核,使等轴晶的分布更为均匀,细化熔核中心等轴树枝晶束.同时,也强化熔核胞状晶区,使熔核强韧性得到提高.最终在试验焊接电流范围内提高焊点强度28％～200％.
关键词:
铝合金
,
电阻点焊
,
熔核
,
铝热剂
魏艳妮
,
李京龙
,
熊江涛
,
张赋升
,
钱锦文
,
李雪飞
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2010.1.009
在1100-H14铝合金基体表面开凹槽添加Ni粉进行搅拌摩擦加工(Friction Stir Processing,FSP),利用Ni粉在搅拌过程中的碎化及其与基体的原位反应生成的高强、高硬的金属间化合物制备强化的表面复合层.结果表明,不同于添加陶瓷颗粒的FSP工艺,Ni颗粒能在搅拌过程中充分碎化,并与铝基体原位合成金属间化合物,原位自生的增强体颗粒与基体是以金属键合的方式结合在一起,因此与基体金属间具有良好的界面相容性和界面结构,能够很大程度上改善颗粒的强化效果.增强颗粒与基体结合界面的性质对复合层硬度的影响非常显著,为了提高复合层硬度,提出了通过原位反应获得颗粒/基体的高强界面的模型.
关键词:
原位反应
,
搅拌摩擦加工
,
强化机理
,
结合界面
殷鹏飞
,
张蓉
,
熊江涛
,
李京龙
材料导报
自1991年英国焊接研究所(TWI)发明了搅拌摩擦焊(FSW)以来,许多学者对搅拌摩擦焊接过程中的温度场分布进行了大量的研究.随着人们时搅拌摩擦焊接物理机制的深入了解,描述其温度场分布的模型也越来越精确,由最初仅考虑摩擦产热,发展到综合考虑摩擦产热和材料塑性变形产热,近年来一些研究者更是尝试建立热力耦合的模型来描述其温度场分布.简要叙述了关于搅拌摩擦焊温度场研究的发展历程及研究现状.
关键词:
搅拌摩擦焊
,
温度场
,
摩擦产热
,
塑性变形产热
