- 李宝亮;拓雷锋;李强;康喜唐;桂海莲;楚志兵;
采用控制单一变量法设计型材挤压试验,通过DEFORM-3D有限元软件模拟分析不同挤压模角、挤压温度和挤压速度对热挤压成形过程中金属流动、等效应力、等效应变及最大挤压力的影响。模拟结果表明,当选择挤压模角45°、挤压温度1050℃和挤压速度120mm·s~(-1)时,TC4钛合金Y型材挤压变形过程中的挤压力最小且产品表面质量最好。基于模拟结果,对钛合金Y型材进行挤压工艺试验并观察挤出产品的金相组织。试验结果表明,在挤压模角、温度和速度选择合理的情况下,可以挤出表面、平直度、尺寸等合格质量的TC4钛合金Y型材且挤压后微观组织得到了细化。
2024年03期 v.31 17-24页 [查看摘要][在线阅读][下载 3750K] [下载次数：101 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：9 ] - 杨进;赵飞;陈朝轶;
利用DEFORM-3D有限元软件对分流模挤压6061铝合金管进行了数值模拟,研究了挤压速度和焊合室高度对6061铝合金管焊合质量的影响规律。结果表明:当挤压速度为12mm·s~(-1)、焊合室高度为28～32mm时,在焊合区域获得了适宜的平均焊合力和均匀的晶粒分布。进一步分析不同参数下管材和焊缝的晶粒分布情况发现,焊缝处晶粒总是大于管材处,且平均晶粒度变化规律与焊合室内的变化规律一致。综合考虑焊合力和晶粒度对6061铝合金管焊合效果的影响,获得了该规格6061铝合金管最佳的挤压参数,即焊合室高度为32mm时,挤压速度为12mm·s~(-1)时,通过分流挤压可获得焊合质量良好的6061铝合金管。
2024年03期 v.31 25-32页 [查看摘要][在线阅读][下载 2100K] [下载次数：52 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 尹朋磊;邱立;李玉田;邵子豪;汪晨鑫;
为解决传统板件在电磁胀形中变形不均匀的问题,提出一种基于双向电磁力加载的板件电磁胀形方法。通过COMSOL模拟软件建立了板件电磁胀形的二维轴对称仿真模型,在阐明板件电磁胀形基本原理的基础上,研究了系统结构参数对板件成形均匀性的影响,并与传统电磁力加载方式进行了对比分析。结果表明,双向电磁力加载可有效抑制板件中间区域的凸起,使得板件成形均匀性大幅度提高。在胀形高度保持一致的情况下,板件最大均匀变形区域由22.5 mm增加到61.2 mm,增加为原来的2.7倍。因此,通过设计合理的系统参数,双向电磁力加载方法可改善板件电磁胀形均匀性不足的问题。
2024年03期 v.31 33-40页 [查看摘要][在线阅读][下载 2040K] [下载次数：23 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 梁强;刘新;陶志勇;刘东;梁波;李登虎;
为解决弹壳平底成形后壳体底部内圆角过大和平底上冲子开裂的问题,提出了一套弹壳打凹-平底成形工艺参数多目标优化设计方法。首先,采用中心复合实验方法,以打凹成形下冲子的凸起高度、圆角及锥角和打凹成形弹壳连皮厚度为设计变量进行实验设计,以打凹下冲子最大等效应力、平底上冲子最大等效应力和平底成形后弹壳内圆角为优化目标,结合SVR与GWO算法构建了弹壳底部打凹-平底成形工艺参数优化模型。其次,采用MOPSO算法在可行域内寻优,并联合TOPSIS和CRITIC构建了综合评价指标计算得出最佳工艺参数组合。最后,采用优化工艺参数组合进行数值模拟和工艺实验,结果显示,模拟结果与实验结果吻合,弹壳底部内圆角充填饱满,同时可避免模具折断失效。
2024年03期 v.31 41-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 2366K] [下载次数：22 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 滕士意;王匀;魏熹鸣;杜道忠;
通过对焊合件的材料、结构及工艺进行分析,确定关键影响工序。对原冲压工艺方案进行多工序仿真模拟,并分析仿真结果,找寻产生开裂缺陷的原因。通过增加焊合件预成形设计和改变坯料的形状来改善工序间的载荷传递,建立以焊合件的最大减薄率和最大回弹量为优化目标,以冲压速度、摩擦因数、压边力和模具间隙为设计变量的响应面模型,结合二阶响应面法与DesignExpert,采用星点设计试验方法对支架焊合件的工艺参数进行优化,确定最佳参数组合为:冲压速度1263mm·s~(-1)、摩擦因数0.15、压边力598k N、模具间隙4.55mm。试产结果表明:通过预成形方案与优化工艺参数可以解决支架焊合件开裂及回弹问题。
2024年03期 v.31 50-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 3099K] [下载次数：105 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 曹大兴;高亚南;李彦波;耿晓勇;李庆达;王文彬;李新亮;
针对开口防撞梁辊弧后端头收张口问题,采用仿真和实验方法进行了研究。选取3种典型开口防撞梁进行分析,通过分析截形角度和匹配角度对收张口的影响得出辊弧后收张口的变化规律;通过对断面应力分析得出辊弧后收张口的原因并提出了改善措施;通过分析反弯措施对收张口的影响,得出了布局角度对收张口的影响规律,并通过实验进行了验证;通过4种反挤压变形方案对收张口进行了分析,并经方案改进后得出最优工况。结果表明:起弧轮布局角度一定时,截形角度越大,立筋刚度越小,收张口差值随截形角度的增大而减小;辊弧后产生收张口现象是由辊弧时工件内部产生的剪应力造成的,剪应力是由起弧轮高度差引起的;调整起弧轮布局角度形成反弯可消除部分内应力,减小收张口差值;反挤压变形可减小收张口差值,采用5个整形轮时结构最优;内推轮内推2 mm时辊弧后防撞梁一致性较好,但同时带来法兰边翘曲的不良影响。
2024年03期 v.31 60-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 2351K] [下载次数：21 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 朱海;刘琪;袭著鑫;郭春成;
为研究侧向搅拌摩擦增材制造工艺参数对增材区材料力学性能的影响,建立了响应面模型,对模型进行了回归分析,基于响应面法对工艺参数进行了优化,并通过方差分析验证了模型的可靠性。结果表明,在增材参数为旋转速度为982.81r·min~(-1),增材速度为36.147mm·min~(-1),下压量为2.428mm时增材区的最大抗拉强度为252.72MPa,断后伸长率为11.82%。根据工艺过程对最优工艺参数进行修正,随后进行5层侧向搅拌摩擦增材制造试验,并进行力学性能特征分析。结果表明,修正后最优工艺参数下增材区拉伸性能与母材性能相当,拉伸试件断裂方式为韧性断裂;后一层增材区硬度高于前一层增材区。
2024年03期 v.31 68-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 1430K] [下载次数：42 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 崔智慧;陈体军;
通过显微维氏硬度计、电子背散射衍射和透射电子显微镜等分析手段研究了不同电流密度对单晶铜棒材电化学冷拉拔过程中拉拔力、硬度、晶体取向及位错的影响。结果表明,当电流密度为6.7 m A·cm~(-2)时,激活的滑移系数量最多,拉拔力最小,且拉拔后棒材的表面硬度也最小。不同的电流密度使单晶铜棒材的塑化程度不同,其主要原因是由于晶体内滑移系激活数量不同引起,导致位错易于运动,使得位错缠结减少。而在更高的电流密度下,由于表面腐蚀层厚度的增加,激活的滑移系数量减少,继而摩擦力增大,位错密度增大,使得拉拔力再次增大。
2024年03期 v.31 76-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 2122K] [下载次数：22 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]
- 董文正;李书伦;王镇柱;林启权;
以圆筒形件二次拉深成形为例,基于主应力法和板料弯曲理论,考虑材料硬化历史、壁厚比tmin/tmax、凹模圆角半径和摩擦因数的影响,建立了一种预测圆筒形件二次拉深极限拉深比的解析模型,并对SUS304不锈钢板料进行了拉深试验验证。结果表明:解析模型的预测值与试验结果吻合较好;考虑硬化历史的解析模型与未考虑硬化历史的模型相比二次拉深极限拉深比相差约10%;摩擦因数、凹模圆角半径对二次拉深极限拉深比有显著影响,摩擦因数越大,二次拉深极限拉深比越小;凹模圆角半径越大,二次拉深极限拉深比越大。
2024年03期 v.31 83-90页 [查看摘要][在线阅读][下载 1456K] [下载次数：29 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 翟瑞雪;吴庚洋;乔铮;金卓翰;李书宇;张正义;
采用自行设计的绝缘夹具对TC4钛合金板材进行了电致塑性单向拉伸试验。基于对照试验的方法,以无脉冲电流且不同温度条件作为参照,与同等温度条件下脉冲电流加热情况进行对比,以探索电流参数对TC4钛合金电致塑性效应和力学性能的影响规律。结果表明:在试验研究范围内,脉冲电流的占空比主要影响材料的温度变化,脉冲电流密度对TC4钛合金的电致塑性起主导地位,脉冲电流作用下的TC4钛合金材料抗拉强度大幅下降,塑性提高。基于Johnson-Cook模型和Arrhenius方程建立了耦合温度和脉冲电流密度的TC4钛合金电致塑性本构方程,并进行了验证。
2024年03期 v.31 91-99页 [查看摘要][在线阅读][下载 1612K] [下载次数：83 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 李倩倩;孙雪丽;吕宝占;
选取HC700/980DHD+Z、 HC780/980CPD+Z和HC700/980DPD+Z进行分析,对比了3种材料力学性能和极限冷弯性能的差异;基于5种硬化模型对材料性能曲线进行拟合,选取两类拟合度较高的模型构建了组合硬化模型,并采用R5缺口拉伸试验进行了验证;基于前防撞梁静态三点弯曲测试和仿真对标分析,对组合硬化模型进行验证,并对3种材料的承载性能进行对比分析。结果表明:HC700/980DHD+Z和HC780/980CPD+Z的极限冷弯角分别为109.8°和109.6°,优于HC700/980DPD+Z;前纵梁静态三点弯曲试验测试与仿真分析中关键参数的最大误差在6%左右,表明材料本构模型的精度较高;HC780/980CPD+Z的承载力峰值最大,达到15.1 k N; HC700/980DHD+Z达到承载力峰值的位移最大,达到52 mm;屈强比对静态承载过程的峰值力产生重要影响,而断后伸长率的增加提升了材料的强塑积和塑性应变变形,使得承载力峰值的位移增大。
2024年03期 v.31 100-106页 [查看摘要][在线阅读][下载 1471K] [下载次数：36 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 郝朋程;张兵;张志娟;赵田丽;刘广龙;陈乐;徐依;蔡军;王快社;
采用Gleeble-3500热模拟试验机在变形温度为25～400℃、应变速率为0.01～10s~(-1)和真应变为0.85的条件下,对1060Al/Al-Al_2O_3/1060Al层状铝基复合材料进行了热压缩试验,研究其热变形行为,建立了应变补偿的Arrhenius (SCA)、修正的Johnson-Cook (MJC)和修正的Zerilli-Armstrong (MZA) 3种本构模型,并对流变应力的预测值与实验值进行对比。结果表明,层状复合材料流变应力呈加工硬化型,并随温度升高或应变速率降低而降低;在100℃/0.5s~(-1)、200℃/0.1s~(-1)和300℃/0.1s~(-1)条件下,层状复合材料组元层间变形较为协调;3种本构模型中,MZA模型的相关系数最高,R为0.99085、平均绝对相对误差最低,e_(AARE)为0.046966,更适合描述1060Al/Al-Al_2O_3/1060Al层状铝基复合材料的热变形行为。
2024年03期 v.31 107-118页 [查看摘要][在线阅读][下载 2031K] [下载次数：57 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 方学彬;李贵;许成;
以AA7075-T6材料为研究对象,通过对广泛应用的3种建模方法进行比较研究,分析其晶粒及晶界表征特点。利用Python语言将3种建模方法无缝集成到Abaqus软件,实现晶体模型的参数化建模。基于该软件建立3种晶体有限元模型并进行数值模拟研究。结果表明,在相同设置条件下,模型中的晶粒尺寸越均匀,晶粒的面积分布曲线越趋于正态分布,并且晶界内聚力单元损伤过程演化的进展越快;模型边界附近小晶粒分布越多,裂纹出现的可能性越大,不同晶体模型的内聚力单元在相同的损伤参数下受晶粒尺寸的影响呈现不同的演化规律;晶界单元附近的晶粒单元在拉伸断裂时呈现与实验结果一致的塑性演化规律,并且其损伤演化速度与内聚力单元损伤的速度有关。
2024年03期 v.31 119-126页 [查看摘要][在线阅读][下载 2101K] [下载次数：139 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 杜春宽;陈国美;倪晓;倪自丰;卞达;
针对四工作辊轧机轧制304不锈钢板件存在变形量大、尺寸不稳定的问题,利用Solidworks软件建立四工作辊轧制系统有限元模型,采用Deform软件对304不锈钢板件在不同轧辊直径、轧辊转速和轧辊压下量下进行轧制仿真,分析其对轧件截面高度和等效应力分布的影响,根据轧制仿真分析结果设计制造了四工作辊轧机,并对不同压下量下仿真和生产的轧件截面高度进行对比分析。结果表明,轧件截面塑性变形可分为相互作用I区、过渡II区和变形III区,等效应力、等效应变和截面高度在I区最大,在III区最小且变化平稳,II区值位于两者之间并呈U型分布。
2024年03期 v.31 127-133页 [查看摘要][在线阅读][下载 1798K] [下载次数：66 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 李瑞;张聪惠;朱文光;李智宇;蒲娇;
以核用Zr-Sn-Nb系ZIRLO合金为研究对象,对其沿板的长度和宽度方向轧制后的组织及织构演变进行研究,并采用电子背散射衍射和晶内取向差转轴方法,对轧制过程中开启的滑移系进行了分析并统计了不同变形量下各滑移系的占比情况。结果表明:沿不同方向轧制并未改变织构类型,但织构特征存在一定的差异。沿长度方向轧制形成近似椭圆状的双峰织构,而沿宽度方向轧制最终形成更加集中且对称的双峰织构。变形量不同,主导的变形模式不同。小变形量时柱面滑移主导变形,随着变形量的增大,基面和锥面滑移的活性增强。沿板宽方向轧制时产生更多的■孪晶协调变形且大变形量下基面和锥面滑移的数量多于长度方向。
2024年03期 v.31 134-143页 [查看摘要][在线阅读][下载 4833K] [下载次数：41 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 李莎;楚志兵;桂海莲;李华英;拓雷锋;王涛;
通过对波-平轧制镁/铝复合板进行退火处理,研究了退火温度和退火时间对镁/铝复合板界面微观组织和力学性能的影响规律。结果表明, 200℃/30 min退火平直镁/铝复合板新结合界面生成薄的Mg_(17)Al_(12)相扩散层,这可以促进界面冶金结合,提升界面结合强度。当250℃/30 min退火时,新结合界面迅速扩展,进一步形成由Mg_(17)Al_(12)相和Mg_2Al_3相共同构成的IMCs层。当退火温度升高到300℃时,界面整体形成连续分布的IMCs层,退火温度越高或退火时间越长, IMCs层厚度越大。高温退火处理时,强塑性变形可以加速波谷位置界面原子间的扩散,导致同种化合物波谷位置的生长激活能小于波峰位置,从而造成波谷扩散层厚度大于波峰。退火态镁/铝复合板弯曲测试后,界面无分层、基体无脱落。随着退化温度的升高,平直镁/铝复合板高温拉伸抗拉强度下降,而断裂伸长率增加。
2024年03期 v.31 144-156页 [查看摘要][在线阅读][下载 3628K] [下载次数：59 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 张文哲;朱加辉;郑阳;姜润五;余超;肖宏;
选用5052铝合金与AZ31B镁合金作为复合材料进行热轧复合,研究表面形貌对铝/镁热轧复合结合强度的影响。在热轧复合前使用不同直径钢丝刷对板材表面进行打磨处理,通过单向拉伸实验、扫描电镜以及激光共聚焦显微镜对打磨处理后板材的表面状态和形貌进行测试和观察。然后使用热轧复合法在25%、 35%和45%压下率下轧制制备出铝/镁复合板并通过万能试验机、扫描电镜、 X射线能谱仪对复合板的结合强度、微观形貌和元素分布进行测试和观察。最后通过轧卡和剥离实验对45%压下率不同直径钢丝刷打磨处理条件下铝/镁热轧复合过程中板材表面形貌的变化进行观察。结果表明,不同直径钢丝刷打磨处理仅改变了板材的表面形貌,未使板材表面形成硬质层。在25%和35%压下率下,铝/镁复合板的结合强度随着钢丝刷直径的增加而增加,但当压下率达到45%后,随着钢丝刷直径的改变,铝/镁复合板的结合强度稳定在71.2 MPa左右。通过改变板材表面形貌可以使铝合金和镁合金在低压下率下实现良好结合,但当压下率达到45%之后,板材表面形貌的变化不会再对铝/镁复合板的结合强度产生明显影响。
2024年03期 v.31 157-170页 [查看摘要][在线阅读][下载 3832K] [下载次数：79 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 李成兵;李仁富;李锐;熊小钦;张吉涛;叶强;
针对含焊缝凹陷管道的失效问题,以X80管线钢为研究对象,采用临界空穴扩张比韧性失效准则与数值模拟相结合的方法对管道焊缝凹陷损伤程度进行了研究,探讨了焊接残余应力应变、焊缝余高、凹陷深度、压头尺寸、内压和偏移距离对焊缝凹陷损伤的影响。结果表明:焊接残余应力应变和焊缝余高使管道焊缝凹陷损伤值增大;焊缝凹陷损伤值随凹陷深度的增加而增大;随着内压的增加,损伤值增幅最大值点在凹陷侧部;压头与管道接触面积越小,焊缝凹陷损伤值越大;凹陷偏移达到一定距离时,凹陷附近的损伤值超过焊缝附近的损伤值,此时凹陷可以视作普通凹陷。
2024年03期 v.31 171-179页 [查看摘要][在线阅读][下载 3496K] [下载次数：38 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 孙彦彬;吴雨晴;徐天时;
为了通过三点弯曲试验获得蜂窝芯子较准确的剪切模量,基于商用铝蜂窝夹层板几何参数与典型剪切模量值,对三点弯曲试验有限元仿真模型进行校验,研究了蜂窝夹层板几何参数对测得芯子剪切模量值的影响规律。利用Sobol法对各影响因素进行灵敏度分析,拟合得到简化代理模型。基于简化代理模型,给出了三点弯曲试验中蜂窝夹层板几何参数适用可行域。研究结果表明,蜂窝夹层板几何参数对芯子剪切模量测量值的影响程度由大到小的顺序为芯子密度、面芯厚度比和面板厚度。在给定的可行域内,通过三点弯曲方法测得的蜂窝芯剪切模量精度良好,可为实际工程提供参考。
2024年03期 v.31 180-185页 [查看摘要][在线阅读][下载 1251K] [下载次数：31 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 齐绍聪;于高潮;陈思国;赵军;
为了研究海底管线管全流程成形过程中残余应力的演化,考虑成形工序中应力的继承,采用ABAQUS软件开展了管线管JCO、焊接和多向缩径校准全流程成形过程有限元模拟。首先进行了JCO成形过程模拟,然后基于高斯面热源子程序对JCO成形后的管线管进行了焊接过程模拟,最后对焊接后的管线管进行了多向缩径校准成形过程模拟,探讨了多向缩径校准成形工艺参数对管线管残余应力的影响。模拟结果表明:多向缩径校准可以实现管线管几何形状和残余应力的双重调控;相对传统的2瓣模具缩径,采用4瓣模具和8瓣模具校准后的管线管残余应力分布更加均匀;摩擦因数对残余应力的影响不明显;采用4瓣模具、 0.04摩擦因数和1.6%缩径率校准后的管线管椭圆度可达0.05%,除焊接热影响区,管线管内外表面的最大周向残余应力分别为28和-45 MPa,截面Mises残余应力均值为(120±20) MPa,焊缝区和非焊缝区的Mises残余应力均值分别降低了79%和30%。
2024年03期 v.31 186-192页 [查看摘要][在线阅读][下载 2121K] [下载次数：32 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 曾权;李鑫;王克鲁;鲁世强;刘杰;黄文杰;周潼;汪增强;
采用PSO-BP和GA-BP混合算法的人工神经网络模型预测了选区激光熔化成形GH3625高温合金的残余应力。通过响应面法为实验设计生成样本集,以激光功率、扫描速度和扫描间距作为模型的输入层,以残余应力作为模型的输出层进行预测优化。采用相关系数R~2和平均绝对相对误差e_(AARE)评价指标对预测模型进行了验证和对比分析。结果表明:BP、 GA-BP和PSO-BP神经网络模型均能够较好地预测不同工艺参数下GH3625高温合金的残余应力,且通过算法优化后的BP神经网络具有更高的预测精度。其中GA-BP神经网络对选区激光熔化成形GH3625高温合金残余应力的预测精度最高,模型性能更优越,其相关系数R~2和相对平均绝对误差e_(AARE)分别为0.909和2.06%。
2024年03期 v.31 193-199页 [查看摘要][在线阅读][下载 1702K] [下载次数：246 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 高亚男;张全逾;魏彦杰;郑镭;
探讨了搅拌摩擦加工对汽车用YL112铝合金显微组织和力学性能的影响。结果显示,经搅拌摩擦加工后, YL112铝合金的孔隙率明显降低, α-Al内部的树枝状结构遭受严重破坏, YL112铝合金中较大的第二相粒子和针状Si相得到有效分解。分解后的产物在搅拌摩擦加工的熔核区域均匀重分布,进而使YL112铝合金的微观结构得到细化。此外,搅拌摩擦加工显著提升了YL112铝合金的抗拉强度及断后伸长率。在低延展性及高孔隙率存在的区域, YL112铝合金容易发生断裂,而经过搅拌摩擦加工处理, YL112铝合金的微观组织被重组改善,最终展现出更优异的综合力学性能。
2024年03期 v.31 200-205页 [查看摘要][在线阅读][下载 1715K] [下载次数：98 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ] - 叶东明;韩鹏;王文;张宇烨;王快社;
采用CoCrFeNi高熵合金颗粒代替传统陶瓷颗粒作为增强相,通过冷喷摩擦复合增材制造技术制备了CoCrFeNi/6061Al复合材料。采用SEM、EBSD、TEM和XRD检测技术对复合材料增材体的微观组织进行了表征,研究了不同CoCrFeNi颗粒体积分数对复合材料增材体微观组织和力学性能的影响。结果表明,冷喷摩擦复合增材制造消除了冷喷涂产生的大量微孔和微裂纹缺陷,实现了均匀致密CoCrFeNi/6061Al复合材料的增材制造。CoCrFeNi颗粒的加入使复合材料增材体晶粒显著细化。CoCrFeNi颗粒与Al基体发生界面反应生成的部分金属间化合物被机械破碎为纳米颗粒分散至Al基体内部。随着CoCrFeNi颗粒体积分数的增加,复合材料增材体的极限抗拉强度和平均显微硬度显著增加。
2024年03期 v.31 206-213页 [查看摘要][在线阅读][下载 4484K] [下载次数：129 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 王元一;乔柯;张婷;郝政扬;王佳;王文;王快社;
采用搅拌摩擦搭接焊(FSLW)对添加Cu和Ni中间层的6061-T6铝合金和QP1180钢进行焊接,研究接头微观组织及力学性能。结果表明, FSLW可以成功制备出成形性良好的Al-Cu-Fe及Al-Ni-Fe接头, Cu粉和Ni粉均与基体结合良好。Cu粉阻隔了Al-Fe之间的元素扩散,接头金属间化合物(IMCs)种类为Al Cu和Al3Cu2,无Al-Fe IMCs生成; Ni粉无法完全阻隔Al-Fe之间的反应, IMCs种类为Al3Ni2和Al Fe3。Al-Ni-Fe接头中产生的IMCs与基体之间的平均错配度低于Al-Cu-Fe接头中IMCs与基之间的平均错配度,表明Al-Ni-Fe接头中产生的IMCs与基体之间的结合强度优于Al-Cu-Fe接头中产生的IMCs与基体之间的结合强度,因此Al-Ni-Fe接头剪切强度(7.86 k N)优于Al-Cu-Fe接头剪切强度(4.62 k N)。
2024年03期 v.31 214-221页 [查看摘要][在线阅读][下载 4777K] [下载次数：102 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ] - 李锐;李成兵;吕志忠;胡丽萍;张吉涛;李仁富;叶强;
为改善蜂窝结构异面的力学性能,在传统六边形蜂窝的基础上引入了肋板结构,耦合成一种新型填充式肋板蜂窝结构。利用显式动力学有限元方法研究了填充式肋板蜂窝的异面在不同冲击速度和冲击角度作用下的冲击响应特性和能量吸收能力。结果表明:填充式肋板蜂窝的变形模式受到冲击速度和冲击角度的影响;填充肋板与外部胞壁之间存在耦合增强效应,可使蜂窝的力学性能增强,能量吸收能力提高15.08%;冲击端和固定端的平台应力均随着冲击角度的增大而减小;动态承载性能随着冲击角度的增大而减小。相对密度会影响填充肋板与外部胞壁之间的耦合效应以及填充式肋板蜂窝结构的能量吸收能力。
2024年03期 v.31 222-231页 [查看摘要][在线阅读][下载 5693K] [下载次数：43 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ] 下载本期数据