游国强
,
谭霞
,
赵旭
,
王向杰
兵器材料科学与工程
综述近年来国内外搅拌摩擦焊塑性流动可视化技术的研究现状,分析各种方法的基本原理及优缺点.研究现状表明:异种材料金相组织显示法可以观察到焊缝接头宏观流动,而对搅拌摩擦焊塑性流动的细节无法获取;彩泥法颜色鲜明,易于观察,但其是非晶体材料,故只能在一定程度上模拟搅拌摩擦焊的塑性流动状况;标识材料示踪法是搅拌摩擦焊材料塑性流动可视化工作的主要手段,其选用原则、焊接过程及焊后采用的可视化手段仍需进一步深入探讨;数值模拟是一种高效、低成本的研究方法,其具备再现焊接过程的能力,模拟过程的边界值、搅拌头的描述等方面需要进一步深入探讨.
关键词:
搅拌摩擦焊
,
塑性流动
,
可视化
,
现状
王向杰
,
游国强
,
杨智
,
龙思远
稀有金属材料与工程
为研究压铸镁合金熔焊过程气孔的形成机制,对厚度为6 mm的AZ91D压铸镁合金进行激光局部重熔.采用光学显微镜(OM)和扫描电子显微镜(SEM)观察母材组织和气孔形貌.利用粒径分析软件Nano measure 2.1测量气孔的尺寸,分析各类气孔的形成机制.结果表明:随激光功率的增大,熔合区气孔率增大；微观气孔内壁光滑、呈倒喇叭形,属于氢致气孔；粗大宏观气孔形状不规则,内壁粗糙,具有明显的金属冲涮痕迹,是遗传于母材预存的气缩孔,建立了重熔区气孔体积同熔池气泡体积内在关联的数学模型.
关键词:
压铸镁合金
,
激光重熔
,
气孔
,
形成机制
游国强
,
王向杰
,
齐冬亮
,
郭强
,
龙思远
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2013.10.010
通过显微组织观察、晶粒尺寸定量分析、显微硬度测试和拉伸实验等手段,系统研究了线能量变化对热挤压AZ91D镁合金钨极氩弧焊接接头微观组织、显微硬度和极限抗拉强度的影响.结果表明:线能量过低时,焊缝易出现未焊透和气孔缺陷,随着线能量的增加,熔合区和热影响区的晶粒尺寸均增大.线能量的增加导致热影响区和熔合区中的低熔共晶产物由连续状向颗粒状转变.适当的增加线能量有助于提高焊接接头平均显微硬度和极限抗拉强度,但过高的线能量会导致焊接接头的平均显微硬度和极限抗拉强度下降.这是因为当线能量增大到一定程度时,晶粒尺寸(霍尔-佩奇效应)、锌元素蒸发和过时效对金属材料强度产生的作用大于弥散强化(奥罗万强化机理)对材料强度产生的影响,霍尔-佩奇效应对材料性能的影响占主导地位.
关键词:
AZ91D镁合金
,
钨极氩弧焊
,
显微组织
,
极限抗拉强度
高文林
,
王向杰
,
崔建忠
,
孙刚
,
杨蓓
,
王长顺
材料导报
利用半连续铸造-热反挤压工艺制备了n-SiCp/2024复合材料棒材.通过金相组织观察(OM)、扫描电镜(SEM)、室温力学性能以及电导率测试等手段,研究了该复合材料在热反挤压前后的显微组织、力学性能与电导率的变化情况.结果表明:复合材料铸锭中粗大第二相沿晶界非连续分布,Cu、Mg元素偏聚显著,大多数n-SiCp偏聚在晶界处,少量分布在晶内；热挤压变形后,n-SiCp团聚现象显著消除,Cu、Mg元素及n-SiCp分布趋于均匀,n-SiCp及破碎第二相沿热挤压方向呈纤维状分布；拉伸实验结果表明,热挤压后复合材料的强度及塑性显著提高；热挤压后,复合材料的电导率低于基体合金.
关键词:
热反挤压
,
n-SiCp
,
铝基复合材料
,
显微组织
,
力学性能
,
电导率
左玉波
,
崔建忠
,
赵志浩
,
朱庆丰
,
屈福
,
王向杰
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2008.05.010
细化剂含量和冷却速率对凝固过程具有重要影响.分别加入不同含量的Al-3Ti-B晶粒细化剂,研究其对一种Al-Mg-Mn合金晶粒组织的影响.结果表明,随着晶粒细化剂含量的增加,晶粒愈加细小,在本实验范围内当细化剂含量为0.1%Ti时,组织最为均匀细小.采用连续测温的方法,测定了使用不同铸模时,铸锭的冷却速率,并分析了冷却速率对凝固组织的影响.与使用耐火材料铸模相比,使用石墨铸模时,铸锭的冷却速率提高1～2个数量级,铸态组织得到显著细化,平均晶粒尺寸由138μm细化到35μm.
关键词:
细化剂
,
冷却速率
,
组织
,
铝合金
高文林
,
马志锋
,
彭天厚
,
张显峰
,
王向杰
,
崔建忠
材料导报
利用低频电磁铸造(LFEC)-热反挤压方法制备了n-SiC/1350复合材料挤压材.通过金相组织观察(OM)、扫描电镜(SEM)、室温拉伸性能以及硬度、导电率等测试手段,研究了该复合材料热反挤压前后的显微组织、拉伸性能以及硬度、导电率的变化情况.结果表明:低频电磁铸造(LFEC)铸锭表面质量显著优于传统直冷半连续铸造(DC)铸锭表面;LFEC制备n-SiCp/1350复合材料铸锭组织中n-SiCp较DC铸锭组织显著均匀弥散,n-SiCp在凝固过程中发生团聚,尺寸为1.0～3.5 μm;LFEC制备复合材料铸锭晶粒较DC制备铸锭晶粒细小;拉伸试验结果表明,热挤压变形后LFEC制备复合材料的抗拉强度140.5 MPa、延伸率24.7％均优于DC铸锭挤压材的抗拉强度132.5MPa、延伸率20％;热挤压后,LFEC制备复合材料的硬度32HV略高于DC铸锭挤压材硬度30HV,导电率54.3％IACS略低于后者的54.6％IACS.
关键词:
低频电磁铸造
,
n-SiCp
,
铝基复合材料
,
显微组织
,
力学性能
,
导电率
游国强
,
左旭东
,
谭霞
,
王向杰
,
龙思远
稀有金属材料与工程
在应变速率为0.01～10 s1、变形温度250～50℃的条件下,采用Geeble-1500D热模拟机对压铸态AZ91D镁合金进行热压缩变形试验,得到并分析了该材料在不同变形条件下的流变曲线.采用数理统计的方法对实验数据进行处理,建立了用Zener-Hollomom参数描述的该材料的高温塑性变形本构方程为ε=1.41× 1012 [sinh(0.014σ)]5.295 exp (-159 449.509/RT),采用双曲正弦函数确定了该材料的变形激活能Q=159.45 kJ·mol1；与重力铸造态AZ91D镁合金比较显示,其流变应力和变形激活能更低.
关键词:
压铸态AZ91D镁合金
,
热压缩变形
,
流变应力
,
本构方程
,
激活能
游国强
,
杜娟
,
陈磊
,
王向杰
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2014.12.005
对压铸AZ91D镁合金进行TIG自熔焊接,研究焊接电流对压铸镁合金气孔的影响,探讨焊缝中不同区域的气孔形貌特点及形成机理.结果表明:焊接气孔主要集中在焊缝近表面和熔合线附近;焊接接头的凸起面积、熔化区面积以及气孔率均随着焊接电流的增大而增加.在焊缝近表面主要是氢致气孔,其H主要来自母材;在焊缝中心,气泡受向上的流体力和浮力作用,气孔问题并不严重;在半熔化区,气泡受阻碍其上浮运动的流体力作用,且液态金属黏度较大,气泡很难上浮逸出到熔池表面,从而滞留在半熔化区成为大气孔.
关键词:
气孔
,
压铸镁合金
,
TIG
,
机理
查吉利
,
龙思远
,
吴星宇
,
张均成
,
王向杰
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2013.06.006
为研究压铸镁合金熔化焊接气孔的形成机理,对厚度为6mm的AZ91D压铸镁合金和厚度为2.2mm的AZ71热挤压镁合金进行CO2激光局部重熔.采用扫描电子显微镜(SEM)观察气孔形貌,利用粒径分析软件Nano measure 1.2测量气孔的尺寸.结果表明:压铸镁合金重熔区气孔问题突出,少数粗大的宏观气孔形状不规则,内壁粗糙,具有明显的金属冲刷痕迹,均来源于母材预存微观气缩孔；多数微观气孔内壁光滑、呈倒喇叭形,属于氢致气孔.分析了氢致气孔的形成机制,建立了氢气孔形成过程的模型,并同实验照片进行了比较,发现所建立的模型能够很好地用来解释氢致气孔的形成过程.
关键词:
AZ91D
,
压铸态镁合金
,
激光重熔
,
氢致气孔
罗键
,
马杰
,
王向杰
,
孙玉
,
马丽翠
稀有金属材料与工程
以AZ31B镁合金为研究对象,采用TIG焊接方法,研究了外加纵向磁场对镁合金焊缝成形、焊缝组织及其焊接裂纹的影响规律.研究表明:在外加脉冲交变纵向磁场作用下,镁合金焊缝的熔宽增大,熔深减小,焊缝晶粒细化,析出相增加并呈弥散化分布状况;外加磁场影响了镁合金的焊缝成形和显微硬度,能够控制镁合金焊缝组织、减少镁合金焊缝热裂纹的产生,改善镁合金焊缝的性能.
关键词:
镁合金
,
纵向磁场
,
TIG焊
,
焊缝
