检索结果-内蒙古大学图书馆

清华大学学报（自然科学版） 2019年第9期59卷 765-771页

作者：刘瞿陈高强曾申波张帅潘际銮史清宇清华大学机械工程系摩擦学国家重点实验室先进成形制造教育部重点实验室

镁合金在含电解质水溶液中较差的耐腐蚀性能极大地限制了其工程应用。该文以开发一种有效改进镁合金耐蚀性能的加工工艺为目的,采用搅拌摩擦加工(friction stir processing,FSP)对铸态AZ91镁合金的耐蚀性进行改性处理,并分析了微观组织... 详细信息

镁合金在含电解质水溶液中较差的耐腐蚀性能极大地限制了其工程应用。该文以开发一种有效改进镁合金耐蚀性能的加工工艺为目的,采用搅拌摩擦加工(friction stir processing,FSP)对铸态AZ91镁合金的耐蚀性进行改性处理,并分析了微观组织细化对镁合金耐蚀性的影响规律。通过电化学实验分析发现,加工处理后镁合金在质量分数3.5%的NaCl水溶液中的极化阻抗Rp提高了约1倍。微观组织分析结果表明是因为镁合金中的第二相β-Mg17Al12的形态和分布的改变影响了镁合金的腐蚀过程。一方面,细化的阴极相β-Mg17Al12增大了阳极与阴极的面积比,弱化了镁合金中严重的电偶腐蚀倾向。另一方面,大量细小的第二相β-Mg17Al12在腐蚀过程中再沉积在镁合金的表面形成保护层,显著抑制了α-Mg基体的腐蚀扩展。

关键词：腐蚀性能 AZ91D镁合金搅拌摩擦加工(FSP) 组织细化

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Sn-Ag复合粉末低温过渡液相连接Cu/Ag异基金属

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焊接学报 2017年第10期38卷 80-84页

作者：邵华凯吴爱萍包育典清华大学机械工程系北京100084 清华大学摩擦学国家重点实验室北京100084 先进成形制造教育部重点实验室北京100084

基于锡-银复合粉末低温过渡液相连接,研究了银含量对接头组织及其力学性能的影响.结果表明,接头组织由界面扩散反应区和粉末原位反应区组成.随着银含量的增加,原位反应区Ag3Sn数量增多而晶粒尺寸减小,且扩散反应区IMC层厚度减小;当银含... 详细信息

基于锡-银复合粉末低温过渡液相连接,研究了银含量对接头组织及其力学性能的影响.结果表明,接头组织由界面扩散反应区和粉末原位反应区组成.随着银含量的增加,原位反应区Ag3Sn数量增多而晶粒尺寸减小,且扩散反应区IMC层厚度减小;当银含量(质量分数,下同)超过70%时,接头中残留大量银颗粒,并伴随孔洞的产生.接头力学性能随银含量变化呈先升高后降低的趋势,55%时达到最优,抗剪强度超过35 MPa,显微硬度为70HV左右.银含量较低(≤55%)时接头主要断裂在原位反应区,较高时(≥70%)则断裂在原位反应区与扩散反应区的界面处.

关键词： Sn-Ag复合粉 TLP连接金属间化合物力学性能断口分析

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Cu-Sn体系LTTLP连接接头强度与断口分析

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焊接学报 2017年第3期38卷 13-16页

作者：邵华凯吴爱萍邹贵生清华大学机械工程系北京100084 清华大学摩擦学国家重点实验室北京100084 先进成形制造教育部重点实验室北京100084

文中通过研究连接时间和连接温度对Cu/Sn/Cu体系LTTLP连接接头力学性能的影响规律及观察接头断口形貌,分析了接头组织对其断裂过程的影响机制.结果表明,连接温度为300℃时,随着连接时间的增加,接头抗剪强度先增加后保持不变,由连接15 mi... 详细信息

文中通过研究连接时间和连接温度对Cu/Sn/Cu体系LTTLP连接接头力学性能的影响规律及观察接头断口形貌,分析了接头组织对其断裂过程的影响机制.结果表明,连接温度为300℃时,随着连接时间的增加,接头抗剪强度先增加后保持不变,由连接15 min时的16.9 MPa增高至连接120 min后的超过30 MPa;Cu_3Sn型接头的力学性能最优,且残留少量Cu_6Sn_5晶粒时亦不会降低其接头强度;从Sn型接头至Cu_3Sn型接头的转变,接头断裂模式由韧性断裂逐渐过渡到脆性断裂.连接温度从260℃升高至350℃,对Cu3Sn型接头的抗剪强度影响不大,始终保持在30 MPa以上,接头断裂模式均为解理断裂.

关键词： LTTLP连接抗剪强度金属间化合物断口分析

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异种金属焊接接头在热-力耦合作用下的断裂位置转移机理

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金属学报 2020年第11期56卷 1463-1473页

作者：李克俭张宇蔡志鹏清华大学机械工程系北京100084 清华大学先进成形制造教育部重点实验室北京100084 清华大学摩擦学国家重点实验室北京100084 清华大学先进核能协同创新中心北京100084

使用镍基焊缝金属连接新型高Cr马氏体耐热钢和镍基合金制造了异种金属焊接接头(DMWs),对该类DMWs进行了高温持久实验以分析其失效机理,其中,应力水平在140~260 MPa,温度为600和620℃。结果表明,DMW的断裂位置随应力水平的改变发生转移... 详细信息

使用镍基焊缝金属连接新型高Cr马氏体耐热钢和镍基合金制造了异种金属焊接接头(DMWs),对该类DMWs进行了高温持久实验以分析其失效机理,其中,应力水平在140~260 MPa,温度为600和620℃。结果表明,DMW的断裂位置随应力水平的改变发生转移。高应力水平(≥240 MPa)下,断裂主要发生在马氏体耐热钢母材中,断裂模式以塑性变形为主。中等应力水平(200~240 MPa)下,断裂位置转移至马氏体耐热钢热影响区(HAZ)中的细晶区(FGHAZ)或两相区(ICHAZ)中,该区域的硬度最低且碳化物粗化显著,在粗化的碳化物周围产生了大量的蠕变空洞,此种断裂模式为典型的Ⅳ型断裂。在低应力水平(≤200 MPa)下,DMW的断裂模式为三阶段混合形式:初始阶段,因在焊缝与马氏体耐热钢界面处产生氧化尖缺口沿界面断裂,氧化尖缺口的形成是氧化与应力交互作用的结果;裂纹随后转移至马氏体耐热钢的FGHAZ或ICHAZ中扩展;前2个阶段未发生明显的塑性变形,最后裂纹转移至马氏体耐热钢母材中沿切应力最大的方向扩展直至完全断裂,该阶段发生了明显的塑性变形。此外,研究还发现随应力水平降低,DMW呈现出早期失效的倾向,即低应力水平下的高温持久强度低于由高应力水平数据线性外延得到的数值,早期失效的产生与马氏体耐热钢焊接HAZ微观组织退化和界面氧化有关。

关键词：异种金属焊接接头马氏体耐热钢镍基合金 Ⅳ型裂纹氧化

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FSP制备碳纤维增强铝基复合材料的强韧化机理

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清华大学学报（自然科学版） 2017年第8期57卷 792-797页

作者：史清宇曹雄李积元陈高强刘瞿清华大学机械工程系摩擦学国家重点实验室先进成形制造教育部重点实验室北京100084 青海大学材料工程学院西宁810016

铝合金是汽车、航空等领域轻量化过程中的重要应用材料,但铝合金强度和塑性的不足限制了其应用。为了提高5052铝合金的强度及塑性,采用多道搅拌摩擦加工的方法成功制备出碳纤维增强铝基复合材料。对复合材料的力学性能和组织形貌进行了... 详细信息

铝合金是汽车、航空等领域轻量化过程中的重要应用材料,但铝合金强度和塑性的不足限制了其应用。为了提高5052铝合金的强度及塑性,采用多道搅拌摩擦加工的方法成功制备出碳纤维增强铝基复合材料。对复合材料的力学性能和组织形貌进行了测试和分析,结果表明:复合材料的抗拉强度相较于母材提升了18.9%,延伸率提升了19.7%。通过扫描电镜和透射电镜观察发现复合材料中碳纤维弥散分布,复合材料断口观察到韧窝内有明显的碳纤维拔出痕迹,说明复合材料的强度及塑性提升与碳纤维的弥散分布及碳纤维的载荷转移作用有关。

关键词：铝基复合材料碳纤维搅拌摩擦加工力学性能

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铝合金筒壁电弧增材制造数值模拟中分段弧形体热源模型的建立

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清华大学学报（自然科学版） 2019年第10期59卷 823-830页

作者：董明晔赵玥贾金龙李权王福德吴爱萍清华大学机械工程系北京100084 清华大学先进成形制造教育部重点实验室北京100084 首都航天机械有限公司北京100076 清华大学摩擦学国家重点实验室北京100084

为提升铝合金筒壁电弧增材制造数值模拟的计算效率,基于Goldak移动双椭球体热源在圆弧路径上的分段化与ABAQUS的二次开发,阐述了分段弧形体热源的数学推导过程;建立了有限元模型并进行了移动体热源、材料参数与边界条件的试验验证,模拟... 详细信息

为提升铝合金筒壁电弧增材制造数值模拟的计算效率,基于Goldak移动双椭球体热源在圆弧路径上的分段化与ABAQUS的二次开发,阐述了分段弧形体热源的数学推导过程;建立了有限元模型并进行了移动体热源、材料参数与边界条件的试验验证,模拟结果与试验结果吻合良好;利用3种分段策略进行计算并分析了计算精度与效率。分段策略的数值模拟结果与移动体热源的对比表明:热循环曲线的变化趋势一致,峰值温度的计算误差在8%以内;残余应力云图的分布规律一致,且计算结果对热源的分段段数不敏感;利用一段、四段、八段弧形体热源进行计算的总时间分别节约了98.24%、77.51%、65.96%。

关键词：电弧增材制造铝合金筒壁数值模拟分段弧形体热源

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用化学溶液法制备银基底Bi-2212超导薄膜

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稀有金属 2014年第5期38卷 749-754页

作者：邓舒同瞿体明林冠韩征和清华大学物理系应用超导研究中心北京100084 清华大学机械工程系摩擦学国家重点实验室北京100084 清华大学机械系先进成形制造教育部重点实验室北京100084

Bi2Sr2CaCu2Ox(Bi-2212)薄膜制备工艺相对简单,在低温下具有优异的性能,因此备受青睐,已经有不少研究小组采用真空或非真空方法成功制备出高质量的Bi-2212薄膜。一般而言,单晶基底被广泛用于Bi-2212薄膜的制备。与单晶基底不同,银基底... 详细信息

Bi2Sr2CaCu2Ox(Bi-2212)薄膜制备工艺相对简单,在低温下具有优异的性能,因此备受青睐,已经有不少研究小组采用真空或非真空方法成功制备出高质量的Bi-2212薄膜。一般而言,单晶基底被广泛用于Bi-2212薄膜的制备。与单晶基底不同,银基底无织构,但银基底的表面粗糙度等因素对Bi-2212的c轴织构和临界电流密度有影响。并且由于银基底对Bi系高温超导材料具有较低表面能,因此Bi-2212薄膜可以在银基底上稳定存在。以乙酸-氨水溶液为基础,开发了一种在银基底上制备Bi-2212薄膜的方法,对其中的关键步骤做了详细的研究,主要包括银基底的抛光、化学溶液的配制、烧结温度等。重复旋涂-热解过程可以消除经由一次旋涂热解带来的气泡;另外在银基底和低氧分压条件下,Bi-2212的成相温度点下移,在790℃保温5 h即可制备出单相Bi-2212薄膜。扫描电镜(SEM)观测表明,薄膜表面均匀平整无裂纹。随着烧结温度的升高,Bi-2201相开始出现并且其衍射峰的强度随烧结温度的升高迅速增加;当烧结温度为850℃时,出现了一种棒状相,能谱(EDS)分析表明该棒状相是一种缺Cu相。

关键词： Bi-2212 超导薄膜银基底化学溶液法

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Determination of local constitutive behavior and simulation on tensile test of 2219-T87 aluminum alloy GTAW joints

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2015年第9期25卷 3072-3079页

作者：李艳军李权吴爱萍麻宁绪王国庆 Hidekazu MURAKAWA 鄢东洋吴会强清华大学机械工程系北京100084 清华大学摩擦学国家重点实验室北京100084 清华大学先进成形制造教育部重点实验室北京100084 Joining and Welding Research Institute Osaka University 中国运载火箭技术研究院北京100076

The local and global mechanical responses of gas tungsten arc welds（GTAW） of a 2219-T87 aluminum alloy were investigated with experiment and numerical *** image correlation（DIC） was used to access the local strain fields in transversely loaded welds and to determine the local stress-strain curves of various regions in the *** results show that the DIC method is efficient to acquire the local stress-strain curves but the curves of harder regions are incomplete because the stress and strain ranges are limited by the weakest *** appropriate extrapolation,the complete local stress-strain curves were acquired and proved to be effective to predict the tensile behavior of the welded *** the tensile process,the fracture initiates from the weld toes owing to their plastic strain concentrations and then propagates along the fusion line,finally propagates into the partially melted zone（PMZ）.

关键词： aluminum alloy tensile behavior digital image correlation constitutive behavior welded joint

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光固化增材制造技术在熔模铸造中的应用

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铸造 2021年第2期70卷 155-159页

作者：胡可辉赵鹏程吕志刚摩擦学国家重点实验室北京100084 清华大学机械工程系北京100084 先进成形制造教育部重点实验室北京100084

增材制造工艺可以实现复杂形状直接成形,其中光固化增材制造技术具有成形精度高的优势。利用光固化增材制造技术制备熔模,然后与熔模铸造工艺相结合,可以更好地发挥两种工艺的优势,缩短工艺周期。利用光固化增材制造技术制备熔模铸造用... 详细信息

增材制造工艺可以实现复杂形状直接成形,其中光固化增材制造技术具有成形精度高的优势。利用光固化增材制造技术制备熔模,然后与熔模铸造工艺相结合,可以更好地发挥两种工艺的优势,缩短工艺周期。利用光固化增材制造技术制备熔模铸造用陶瓷型芯、型壳,可实现熔模铸造工艺的快速响应。文中简介了光固化增材制造技术的相关设备及成形原理,并分别阐述了光固化树脂熔模和光固化陶瓷型芯/铸型在熔模精密铸造工艺中的应用。

关键词：光固化增材制造熔模铸造陶瓷型芯一体化铸型

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贮箱Y形环焊接残余应力及其对承载行为的影响

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中国有色金属学报 2017年第4期27卷 701-707页

作者：李艳军吴爱萍刘德博赵海燕赵玥王国庆清华大学机械工程系摩擦学国家重点实验室先进成形制造教育部重点实验室北京100084 北京宇航系统工程研究所北京100076 中国运载火箭技术研究院北京100076

为了阐明贮箱Y形环环缝焊接残余应力对其承载行为的影响,以大型运载火箭贮箱Y形环为研究对象,采用数值模拟计算得到Y形环与箱筒段环缝焊后残余应力;然后分别在考虑和不考虑残余应力情况下,进一步计算Y形环承受内压载荷时的应力分布。结... 详细信息

为了阐明贮箱Y形环环缝焊接残余应力对其承载行为的影响,以大型运载火箭贮箱Y形环为研究对象,采用数值模拟计算得到Y形环与箱筒段环缝焊后残余应力;然后分别在考虑和不考虑残余应力情况下,进一步计算Y形环承受内压载荷时的应力分布。结果表明:环缝焊接在接头区域产生很大的残余应力,最大等效应力位于部分熔化区,最大值达到358 MPa;焊接残余应力对远离接头的部位承载时的应力基本没有影响,主要导致接头区域的应力提高,且使Y形环承载时的等效应力最大值也略有增大;焊接残余轴向应力和内压产生的轴向应力在接头内表面都是拉应力,两者叠加导致轴向拉应力明显增大。

关键词：贮箱 Y形环残余应力数值模拟焊接

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