脉冲电流对铝基复合材料拉深变形与扩散连接的影响

被引量 : 0次 | 上传用户:zq867123
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
SiCp/2024Al复合材料具有高比强度、比模量,耐高温、耐磨损,良好的耐疲劳性能和断裂韧性、热膨胀系数小及尺寸稳定性好等特点,可适应航空航天等领域对工程结构减轻重量、提高性能的需求。但是由于SiC陶瓷颗粒的加入使得复合材料板材的塑性和韧性降低,极大地限制了SiCp/2024Al复合材料的应用和推广。为解决SiCp/2024Al复合材料二次加工困难的问题,本文利用脉冲电流通过金属板材产生焦耳热、电致塑性效应,研究了脉冲电流辅助拉深成形工艺。同时,采用加入Al-Cu-Ti粉末作为连接中间层,进行了SiCp/2024Al复合材料脉冲电流辅助瞬态液相(Transient liquid phase, TLP)扩散连接工艺的研究。针对脉冲电流作用于金属材料时,其电热物理特性的复杂性,本文进行了加热速率、加热温度、热传导及热扩散等脉冲电流加热特性的研究。结果表明采用铜/钢复合电极,在紫铜电极与坯料之间加入不锈钢保温片的方法,能够有效地减小坯料与电极间的热传导,提高板材坯料温度场分布的均匀性。同时,通过研究脉冲电流加热对SiCp/2024Al复合材料的拉伸性能及微裂纹损伤修复的影响,为脉冲电流辅助成形技术走向工程化做好充分的实验数据和理论准备。通过对脉冲电流辅助成形工艺的可行性分析,结合脉冲电流作用下SiCp/2024Al复合材料的电热物理特性,进行了脉冲电流辅助拉深成形工装设计及工艺参数的选择,并完成了SiCp/2024Al复合材料零件的拉深成形。成形的工件表面质量光滑、厚度均匀、无明显划伤和褶皱,圆角处无显微裂纹出现,尺寸精度达到±0.2mm。与传统的热成形工艺相比,脉冲电流辅助成形技术采用脉冲电流加热及板材拉深成形一体化设计,具有设备简单、加热速度快、热损失少及被加工材料氧化较小等特点。为了解决SiCp/2024Al复合材料焊接性较差,使用一般的连接方法都难于达到理想的效果,从而影响到部件的安全性和可靠性等问题,本文提出了脉冲电流辅助瞬态液相扩散连接技术,利用低压高强度脉冲电流通过连接界面与Al-Cu-Ti粉末中间层产生焦耳热、高温等离子体和电迁移等效应,实现对SiCp/2024Al复合材料板材的TLP扩散连接。通过对连接接头的微观组织及力学性能的分析结果显示,连接接头成份均匀、质量良好、原位生成的Al3Ti等增强相能产生颗粒弥散强化,阻碍位错滑移,在连接时间为60min时,其剪切强度值大于154.1MPa,极大的提高接头的剪切强度。采用脉冲电流辅助TLP扩散连接技术,进行了SiCp/2024Al复合材料两层结构的连接,接头中间层与铝合金基体界面呈冶金态连接,未见有夹杂、偏聚及气孔等缺陷,Cu元素扩散至母材当中,形成了明显的扩散层,连接质量良好。铝基复合材料的多层结构主要取决于其连接接头的组织结构和力学性能,由于表面氧化膜和碳化硅颗粒偏聚的影响,造成了SiCp/2024Al复合材料的连接难以达到理想的效果,极大的制约了SiCp/2024Al复合材料板材多层结构的发展与应用。脉冲电流辅助TLP扩散连接技术的出现,为铝基复合材料多层结构的应用提供了可能,相信随着研究深入进行,作为一种高效、节能的绿色制造技术,脉冲电流辅助TLP扩散连接技术能够在铝基复合材料多层结构连接等方面有着越来越广泛的应用前景。
其他文献
随着人们生活水平不断提高,建设生态宜居城市备受关注,其中构建景观水体是生态居住区建设的重要内容之一。景观水体的建设需要大量水资源,而目前我国大部分城市都处于缺水状况,水
随着现代科学技术的高速发展,数据采集及其处理技术的应用越来越广泛,但由于科学研究和实际工程项目的需要,单通道数据采集已经无法满足设计的需求,多通道数据采集已成为发展的必
近年来,随着电子商务的迅猛发展,互联网中出现了大量的产品评价文本。人们开始寻求通过自动的方法在这些海量的主观文本中抽取出有价值的信息,于是情感分析研究应运而生。作为情
扩频测距是通过测量基站和待测目标之间的到达角或距离来实现待测目标的定位。它具有波束宽、测量精度高、测量距离远、实时性强、可全天候工作等优点,并且扩频测距克服了传统
为进一步加强中国砖瓦工业协会(以下简称协会)对分支机构的领导和管理工作,根据《中华人民共和国社会团体登记管理条例》、《民政部财政部人民银行关于加强社会团体分支(代表
随着应用的深入和拓展,数据计算呈现出越来越高的复杂性,包括高度非线性、混沌、含噪量大等。具有这种特点的计算问题,传统的数学方法和智能算法,例如积分、微分、人工神经网络、
本文着重介绍旁路式自动控制水平煤仓的结构组成和工作原理,以使读者对该项技术有较全面的了解,另外对该煤仓的使用条件作了概述,以供读者参考. This article focuses on th
随着环境污染,全球能源匮乏等问题的日益突出,混合动力汽车引起了各国政府的普遍重视。在轿车上将液压元件与发动机合理匹配可以使发动机工作在高效区域,提高发动机的燃油经济性
目的:观察枸杞多糖(lyceum barbarum polysaccharides,LBP)对链脲佐菌素(streptozotocin, STZ)诱导的糖尿病大鼠视网膜病理改变以及对视网膜血管内皮生长因子(vascular endoth
企业执行力是企业竞争力的衡量标准之一,对实现企业战略目标和任务的重要性已经得到理论界和企业界的认可。如何构建合理的执行力评价模型,衡量企业的执行力情况,并以此针对性的