版權(quán)說(shuō)明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡(jiǎn)介
1、現(xiàn)優(yōu)化研究了攪拌鑄造及粉末冶金制備工藝參數(shù)對(duì)B4CP/2024Al復(fù)合材料組織結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能的影響規(guī)律,確立了輕質(zhì)高強(qiáng)B4CP/Al基復(fù)合材料穩(wěn)定可行的制備工藝;對(duì)多種焊接工藝對(duì)復(fù)合材料焊接性及其組織與性能之間內(nèi)在聯(lián)系進(jìn)行深入系統(tǒng)的研究,并通過(guò)X射線衍射分析,金相顯微鏡,掃描電鏡,電子探針,透射電鏡等分析手段系統(tǒng)全面的研究了復(fù)合材料組織演變、界面特性與性能之間的關(guān)系,主要研究結(jié)果表明: 攪拌鑄造法制備的B4CP/Al基復(fù)合材料拉
2、伸強(qiáng)度通常低于基體合金強(qiáng)度,其原因在于,通過(guò)優(yōu)化的攪拌鑄造工藝能夠?qū)崿F(xiàn)增強(qiáng)體顆粒均勻分布于基體之中,但由于增強(qiáng)體B4CP顆粒與Al 基體發(fā)生的界面反應(yīng)造成復(fù)合材料強(qiáng)度及延伸率均低于基體合金。通過(guò)采用粉末冶金復(fù)合工藝,不僅可以避免增強(qiáng)體與基體的化學(xué)反應(yīng),同時(shí)可制備高性能B4CP/Al基復(fù)合材料。其中,經(jīng)優(yōu)化后粉末冶金工藝制備的10vol%B4CP/Al基復(fù)合材料,拉伸強(qiáng)度可達(dá)548.4MPa,延伸率為9.24%,其延伸率與基體合金延伸率接
3、近;在延伸率高于4%條件下,24vol%B4CP/Al基復(fù)合材料強(qiáng)度可達(dá)626MPa。B4CP/Al基復(fù)合材料比強(qiáng)度、比模量明顯高于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)材料(鋼與鈦合金),優(yōu)于相同體積份數(shù)的SiCP/Al基復(fù)合材料(比強(qiáng)度和比模量分別高出20%和5%)。通過(guò)對(duì)相同體積分?jǐn)?shù)的B4CP/Al基復(fù)合材料與SiCP/Al基復(fù)合材料微觀組織及斷裂特征研究發(fā)現(xiàn),B4CP/Al基復(fù)合材料在拉伸變形過(guò)程中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)增強(qiáng)體的破裂或界面脫粘現(xiàn)象,其變形與斷裂受基體韌窩的
4、產(chǎn)生、擴(kuò)展控制。而SiCP/Al基復(fù)合材料的斷裂與SiC 顆粒的破裂有密切關(guān)聯(lián)。 B4CP/Al基復(fù)合材料制備過(guò)程中,B4C顆粒表面氧化生成的B2O3 與基體合金內(nèi)Mg 元素反應(yīng)生成MgO,后者的形成促進(jìn)界面結(jié)合,同時(shí)氧化后的B4C顆粒由尖角狀變?yōu)閳A滑狀,緩解了界面處應(yīng)力集中狀況;而包含層錯(cuò)等晶體缺陷的SiC顆?;蚺c擠壓態(tài)復(fù)合材料中與增強(qiáng)體顆粒尺寸相近的Al20Cu2Mn3顆粒,當(dāng)應(yīng)力水平超過(guò)一定程度時(shí),造成顆粒破裂,導(dǎo)致復(fù)合材
5、料失效。 對(duì)粉末冶金法制備的B4CP/Al基復(fù)合材料進(jìn)行鎢極氬弧焊(Tungsten Inert Gaswelding,TIG)研究時(shí)發(fā)現(xiàn),焊道內(nèi)存在大量的針狀產(chǎn)物與焊接氣孔是造成接頭性能差的主要原因。通過(guò)對(duì)復(fù)合材料TIG焊前進(jìn)行真空除氣處理可以明顯降低B4CP/Al基復(fù)合材料焊道內(nèi)氣孔數(shù)量,接頭拉伸強(qiáng)度不足100MPa。針對(duì)TIG焊條件下B4C與Al存在較強(qiáng)化學(xué)反應(yīng)趨勢(shì)的特性,研究了在熔池內(nèi)添加含鈦鋁合金Al-10Ti和高銅鋁
6、合金焊絲ER2319對(duì)形成的接頭組織、力學(xué)性能及熔池行為的影響規(guī)律,發(fā)現(xiàn)焊道內(nèi)添加Al-10Ti可以生成TiC覆蓋于B4C表面,TiB顆粒彌散地分布于焊道之中,表面包裹TiC的B4C顆粒在焊道內(nèi)部能夠?qū)崿F(xiàn)均勻的分布,最終所形成的接頭拉伸強(qiáng)度可提高至234MPa。向復(fù)合材料焊道添加ER2319進(jìn)行TIG焊后,所形成的接頭室溫拉伸強(qiáng)度為233.2MPa,均為未添加填充金屬焊接接頭強(qiáng)度的2.5倍以上。對(duì)添加ER2319焊絲的復(fù)合材料接頭進(jìn)行T
7、6處理后進(jìn)行拉伸發(fā)現(xiàn),其抗拉強(qiáng)度可達(dá)370MPa,為焊前復(fù)合材料母材強(qiáng)度有效率的70%以上,是提高B4CP/Al基復(fù)合材料TIG焊焊接性的有效途徑。通過(guò)進(jìn)一步研究表明:TIG焊接過(guò)程中,利用填充金屬優(yōu)先與增強(qiáng)體顆粒發(fā)生作用誘發(fā)原位化學(xué)反應(yīng),可以在增強(qiáng)體表面形成保護(hù)層,該保護(hù)層的存在不僅抑制增強(qiáng)體不被熔融鋁侵蝕產(chǎn)生有害針狀產(chǎn)物,同時(shí)原位產(chǎn)生的保護(hù)層(如TiC)與Al液的潤(rùn)濕角降低至118°(700℃),而900℃下B4C與Al的潤(rùn)濕角仍然
8、高達(dá)135°,從而改善焊后凝固組織,減少焊接氣孔數(shù)目,促進(jìn)增強(qiáng)體顆粒的均勻分布。由于激光焊接過(guò)程中復(fù)合材料的吸熱機(jī)制不同于TIG焊,陶瓷B4C材料優(yōu)先吸熱并在鋁液中分解產(chǎn)生B原子及C原子,在隨后的凝固過(guò)程中分別與Al結(jié)合生成AlB12和Al4C3化合物。 針對(duì)B4CP/Al基復(fù)合材料的焊接特性,通過(guò)選擇不同材質(zhì)的攪拌頭研究了攪拌摩擦焊接技術(shù)(Friction Stir Welding,F(xiàn)SW)過(guò)程中復(fù)合材料接頭形成規(guī)律及材料流動(dòng)
9、特性。H13鋼材攪拌頭對(duì)24vol%B4CP/Al基復(fù)合材料施焊后,在焊道表面形成類似撕裂的缺陷,焊道內(nèi)產(chǎn)生隧道型缺陷,Lazy S線等焊接缺陷,上述缺陷的產(chǎn)生與FSW 過(guò)程中攪拌頭螺紋部分的劇烈磨損從而導(dǎo)致材料的不完全流動(dòng)有關(guān)。GT35攪拌頭工具基本可以實(shí)現(xiàn)對(duì)上述24vol%B4CP/Al基復(fù)合材料無(wú)缺陷對(duì)接。對(duì)上述接頭截面增強(qiáng)體顆粒的分布進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn),焊道兩側(cè)增強(qiáng)體分布相當(dāng)均勻,無(wú)團(tuán)聚現(xiàn)象發(fā)生。焊核中心晶粒尺寸1-2mm,為典型的再
10、結(jié)晶組織。無(wú)缺陷FSW 復(fù)合材料接頭拉伸強(qiáng)度有效率均超過(guò)90%,其中10vol%B4CP/Al基復(fù)合材料接頭強(qiáng)度511MPa,24vol%B4Cp/Al基復(fù)合材料接頭強(qiáng)度575MPa,延伸率分別為9%和3.6%。接頭拉伸斷裂位置在熱機(jī)影響區(qū)和熱影響區(qū)之間,熱影響區(qū)受到熱循環(huán)作用促使Al20Cu2Mn3顆粒長(zhǎng)大,致使熱影響區(qū)成為接頭薄弱環(huán)節(jié)。 通過(guò)對(duì)復(fù)合材料/鋁合金異種材料FSW對(duì)接,研究FSW過(guò)程中材料的流動(dòng)規(guī)律,結(jié)果表明:復(fù)合
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無(wú)特殊說(shuō)明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒(méi)有圖紙預(yù)覽就沒(méi)有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 眾賞文庫(kù)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- B-,4-C基陶瓷復(fù)合材料的制備與研究.pdf
- B-,4-C顆粒增強(qiáng)AZ91復(fù)合材料制備工藝優(yōu)化及性能研究.pdf
- 原位合成ZrB-,2-顆粒增強(qiáng)B-,4-C基陶瓷復(fù)合材料.pdf
- 反應(yīng)熱壓法制備B-,4-C基輕質(zhì)復(fù)合材料的研究.pdf
- 顆粒增強(qiáng)Al基復(fù)合材料的研究.pdf
- B-,4-C陶瓷復(fù)合材料及其精細(xì)加工研究.pdf
- B-,4-C-Al體系潤(rùn)濕性及B-,4-C陶瓷切割技術(shù)研究.pdf
- 無(wú)壓浸滲制備B-,4-C-Al復(fù)合材料的研究.pdf
- B-,4-C-Al-,8-B-,4-C-,7-復(fù)合材料制備及性能研究.pdf
- B-,4-C-Al抗毀傷復(fù)合材料的制備和性能.pdf
- Al-Si共晶合金基B-,4-C中子吸收材料相容性研究.pdf
- TiAl-B-,4-C復(fù)合材料的制備及其性能研究.pdf
- 顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料焊接性能的研究.pdf
- 顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的制備.pdf
- 攪拌摩擦加工制備TiNi顆粒增強(qiáng)Al基復(fù)合材料的研究.pdf
- Al-Si共晶合金B(yǎng)-,4-C中子吸收材料制備與耐蝕性的研究.pdf
- Al-Ti-Zr-C-B-,4-C體系的燃燒合成及其復(fù)合材料研究.pdf
- SiCp顆粒增強(qiáng)6061Al基復(fù)合材料等離子弧原位焊接的研究.pdf
- SiC和B-,4-C及其復(fù)合材料微觀—介觀尺度的數(shù)值模擬.pdf
- Al-Al-B4C層狀復(fù)合材料的制備與性能研究.pdf
評(píng)論
0/150
提交評(píng)論