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2018年  第33卷  第6期

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强度与失效
高强度厚板止裂韧性与板厚方向拉伸性能均一性的相关性分析
赵捷, 高珍鹏, 薛钢, 宫旭辉
2018, 33(6): 1-5. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2018.06.001
[摘要](7) [PDF 275KB](0)
摘要:
统计分析了33组高强度厚板止裂韧性Kca与表面、1/4板厚t、心部三个不同位置拉伸性能表征参量的相关性。结果表明,止裂韧性Kca (-10℃)随板厚方向屈服强度变异系数CVRp0.2的增大呈减小的趋势,建立了止裂韧性Kca (-10℃)与屈服强度变异系数CVRp0.2的相关性方程:Kca (-10℃)=-7.1·Rp0.2·ln (CVRp0.2)-2.85×10-10·Rp0.2·T02·t2。
分析与测试
金属镍管脆化行为研究
高灵清, 李慧, 查小琴
2018, 33(6): 6-11. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2018.06.002
[摘要](2) [PDF 1401KB](0)
摘要:
用金相显微镜、扫描电镜、俄歇能谱仪研究了金属纯镍管使用过程中的脆化现象。结果表明,在一定的应力和温度条件下,周围介质中的S可沿晶界渗入纯镍基体中,并在纯镍的晶界处发生偏聚,导致S元素的富集,进而形成Ni2S相,降低纯镍的强度和塑性及抗腐蚀性能,从而造成纯镍脆化现象的发生。
0Cr21Ni14Mn5Mo2N不锈钢闪光焊裂纹原因分析
庄飚
2018, 33(6): 12-15. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2018.06.003
[摘要](3) [PDF 1031KB](0)
摘要:
采用金相组织分析、扫描电镜形貌观察对0Cr21Ni14Mn5Mo2N钢闪光焊过程中链环冠部内侧裂纹产生原因进行了分析。结果表明,闪光焊过程热输入过大使钢产生过烧,且链环闪光焊冠部内侧应力由压应力转变为拉应力,二者综合作用导致裂纹产生。
焊接
S690QL调质钢焊接热模拟试验研究
裴峰, 张由景, 曲占元, 陈雪龙
2018, 33(6): 16-22. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2018.06.004
[摘要](6) [PDF 2868KB](0)
摘要:
采用焊接热模拟技术绘制了S690QL调质钢的焊接模拟连续冷却转变曲线(SHCCT),研究了热输入以及焊接道次对粗晶热影响区(CGHAZ)冲击韧性的影响。研究结果表明,S690QL调质钢具有较高的马氏体形成能力,在热输入46.5kJ/cm (对应t8/5=18 s)时,CGHAZ的组织中仍有马氏体的存在;热输入对CGHAZ的冲击韧性影响不大,其主要原因是CGHAZ的晶粒大小随热输入的增加变化不大;经多道次热循环后,细小等轴的重结晶晶粒的形成是导致过临界粗晶热影响区(SCR CGHAZ)的冲击功较CGHAZ的冲击功有大幅度提高的原因。
TiAl合金与42CrMo钢真空电阻钎焊工艺研究
吴胜男, 张逸
2018, 33(6): 23-29. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2018.06.005
[摘要](2) [PDF 3270KB](0)
摘要:
采用镍基钎料进行了TiAl合金与42CrMo钢的真空电阻钎焊连接,研究了焊接温度、顶端压力、焊接时间对焊接接头成型质量和力学性能的影响。结果表明,采用镍基钎料实现了TiAl合金与42CrMo钢的真空电阻钎焊连接,当焊接温度970℃、顶端压力1400N、焊接时间3s时,接头室温抗拉强度330MPa、500℃抗拉强度310MPa,满足涡轮增压器的使用环境要求。
AL-6XN等离子焊接接头耐腐蚀性能研究
高瑞, 李瑞武, 刘志颖, 雷小伟
2018, 33(6): 30-35. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2018.06.006
[摘要](4) [PDF 1765KB](0)
摘要:
通过JmatPro软件分析了AL-6XN超级奥氏体不锈钢等离子焊接过程中的析出相,并对AL-6XN的PAW焊接接头的力学性能、耐腐蚀性、金相组织、焊缝成分分布进行了综合研究。研究表明,AL-6XN材料的等离子焊接接头力学性能与GTAW焊接接头一致;等离子焊接接头的点腐蚀率高达70 mg/(dm2·d),主要位置集中在熔合线附近;焊缝中Ni、Mo等元素存在严重的偏析现象,在熔合线附近尤为严重;通过固溶处理能够消除等离子焊接接头的元素偏析,恢复接头的耐腐蚀性。
材料研究
EB扁锭制备低成本纯钛宽幅板材研究
张强, 李渤渤, 毛人杰, 裴腾, 李洋, 郝晓博, 刘茵琪
2018, 33(6): 36-41. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2018.06.007
[摘要](8) [PDF 3406KB](0)
摘要:
钛残料添加比例达100%的纯钛EB扁锭在某钢厂4 100 mm轧机上进行二火轧制,经过退火、表面处理制备的12 mm纯钛宽幅板材厚度公差达到(12.2±0.3) mm,板材不平度<5 mm/m。并研究了不同退火温度对板材组织和力学性能的影响规律,针对不同化学成分的板材,选择合适的退火温度,制备的宽幅板力学性能达到了GB/T 3621—2007标准要求。
测试方法对Al/Q235A爆炸复合板界面结合强度试验结果的影响
张先锋
2018, 33(6): 42-45. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2018.06.008
[摘要](7) [PDF 351KB](0)
摘要:
对纯铝-碳钢爆炸复合板进行拉脱试验和粘结试验,研究两种测试手段对复合板界面结合强度试验结果的影响。结果表明,随着界面至纯铝侧过渡弧之间距离(X段)的减小,拉脱试验测试结果呈现急剧增大的趋势,断裂的位置也由纯铝复层变为结合界面;而粘结试验测试结果与X=0.5 mm的拉脱试样无显著差异,但测试结果的离散性要明显小于拉脱试验的。
工业纯钛TA2、镍铝青铜BAl7-7-2-2与船用钢921A电偶腐蚀行为分析
李志强, 胡靖元, 邱胜闻, 余巍
2018, 33(6): 46-50. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2018.06.009
[摘要](5) [PDF 261KB](0)
摘要:
分析了工业纯钛TA2、镍铝青铜BAl7-7-2-2与船用钢921A在3.5% Na Cl溶液中的电偶腐蚀行为。TA2&921A偶对、BAl7-7-2-2&921A偶对的腐蚀电位差分别为713.5mV、412mV,921A钢均为阳极,电偶腐蚀倾向性较大。对同一偶对,面积比为10∶1的电偶电流和阳极腐蚀速度明显高于面积比为1∶1的电偶电流和阳极腐蚀速度;相同面积比时,BAl7-7-2-2&921A偶对的电偶电流和阳极腐蚀速度高于TA2&921A偶对,BAl7-7-2-2/921A偶对和TA2/921A偶对面积比为10∶1时偶对的电偶腐蚀系数较大。TA2和BAl7-7-2-2分别与921A钢连接使用都需采取绝缘措施防护。
钢结构的表面杂化膜制备与腐蚀性能研究
高硕
2018, 33(6): 51-55. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.20180408.001
[摘要](1) [PDF 1970KB](1)
摘要:
采用不同体积比的乙烯基三甲氧基硅烷(VTOS)和双-[3-(三乙氧基)硅丙烷]四硫化物(BTESPT)溶液在建筑Q235钢结构表面制备了硅烷膜,对比分析了不同硅烷膜的阳极极化曲线和EIS曲线。结果表明,Q235钢结构基材组织为铁素体和珠光体;经过不同体积比VTOS硅烷修饰后,表面硅烷膜的腐蚀电位都发生了正向移动,且Q235+6% VTOS硅烷膜的腐蚀电位最正;BTESPT修饰的硅烷膜比VTOS修饰的硅烷膜有更好的耐腐蚀性能,可以对Q235钢基材起到更好的保护作用。
690MPa高强韧建筑用钢的热处理与组织性能研究
任文君, 宋文
2018, 33(6): 56-62. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2018.06.010
[摘要](4) [PDF 5118KB](0)
摘要:
研究了回火温度对热轧态高强韧结构钢拉伸、0℃和-20℃冲击力学性能以及显微形貌的影响,分析了回火热处理的作用机理。结果表明,当回火温度在450℃以下时,试验用钢具有较高的强塑性和冲击性能以及低屈强比,可以满足690 MPa级高强韧抗震结构钢的使用要求;随着回火温度的升高,试验用钢的组织仍然为贝氏体,只是板条贝氏体会随着回火温度的升高而发生粗化和长大,贝氏体束宽呈不断增大趋势,板条边界也逐渐模糊,并最终转化成块状组织;位错密度会随着回火温度的升高而降低,块状M/A岛状组织逐渐从连续分布演变为链条状分布于贝氏体板条之间,位错强化效果逐渐减弱。
高强建筑钢棒的热处理与组织性能研究
徐志彪
2018, 33(6): 63-67. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2018.06.011
[摘要](4) [PDF 3167KB](0)
摘要:
研究了淬火温度对30MnSi钢棒显微组织、奥氏体晶粒尺寸、拉伸性能和延迟断裂性能的影响,并对拉伸断口形貌进行了观察。结果表明,随着淬火温度从865℃升高至1 025℃,组织从回火屈氏体和少量铁素体转变为粗大的回火屈氏体,奥氏体晶粒尺寸不断增大,且当淬火温度在945℃及以上时,奥氏体晶粒粗化和长大趋势较为明显;随着淬火温度的升高,30MnSi钢棒的抗拉强度和断裂时间都表现出先增加而后降低的趋势,当淬火温度为945℃时,30MnSi钢棒的耐延迟断裂能力最好,即持续200 h不发生断裂。
极高密度ITO坯体的制备和低温、欠氧烧结研究
杨硕, 薛建强, 师琳璞
2018, 33(6): 68-73. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2018.06.012
[摘要](1) [PDF 1861KB](0)
摘要:
以平均粒径为50 nm的气化ITO粉体为原料,加入占原料1.2%的分散剂聚碳酸酯,经球磨、陈腐后再“二次球磨”得到高固含量浆料,而后采用加压注浆成型获得了极高密度坯体。研究了浆料固相含量和粘度的关系,同时研究了浆料固相含量、陈腐时间与坯体密度的关系。将不同密度坯体在较低温度1 530℃和空气(欠氧)气氛中进行烧结,研究了坯体密度对靶材密度的影响规律。结果表明,在1 530℃、欠氧气氛烧结条件下,极高密度ITO坯体(相对密度75%)烧结后可得到外观黑色、相对密度为98.3%的靶材,其密度远高于其他密度更低坯体所烧结的靶材。
间隙陶瓷复合装甲抗大质量高速破片侵彻行为
马武伟, 康逢辉, 李想, 罗浩, 莫漫漫
2018, 33(6): 74-80. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2018.06.013
[摘要](9) [PDF 2381KB](0)
摘要:
利用大质量、高速圆柱形破片模拟弹研究了间隙陶瓷复合装甲结构中间隙对材料整体防护性能的影响。结果表明,采用结构为钢/陶瓷/纤维复合材料/间隙/钢的复合装甲,间隙结构对复合装甲的整体防护为负效应。
混杂效应对碳-玻混杂纤维复合材料性能影响研究
魏俊伟, 陶红波, 郭万涛
2018, 33(6): 81-86. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2018.06.014
[摘要](1) [PDF 541KB](0)
摘要:
研究了混杂效应对碳-玻混杂复合材料拉伸性能、弯曲性能、声学性能以及疲劳性能的影响。结果表明,不断提高碳纤维相对体积含量,混杂纤维复合材料的拉伸强度和弯曲强度先减小再逐渐变大,拉伸模量、弯曲模量和透射系数则呈逐渐提高的变化趋势;与玻璃纤维复合材料相比,碳-玻混杂复合材料耐疲劳性能更好。
碳氢树脂在高固体分环氧涂料中的应用研究
康瑞瑞, 李陈郭, 李至秦, 徐静, 方大庆
2018, 33(6): 87-94. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2018.06.015
[摘要](3) [PDF 918KB](0)
摘要:
采用DSC、吸水率、EIS方法研究了不同种类碳氢树脂的性能,确定了适用于高固体分环氧涂料的最佳碳氢树脂。通过SEM、DSC、EIS、盐雾研究了不同碳氢树脂用量涂层的基本性能与防腐性,确定了最佳碳氢树脂用量。通过层间附着力研究了碳氢树脂对高固体分环氧涂料覆涂性的影响。结果表明,采用粘度为300~400 cp、羟基含量为1.7%~2.2%的C9/C10非活性不饱和长链醇醚碳氢树脂且其用量为16%时,涂层屏蔽性高,防腐性好,覆涂性优异。
低阻特性的丙烯酸锌自抛光防污涂料研究
谢志鹏, 邓冰锋, 张初镱, 汤黎容, 王晶晶
2018, 33(6): 95-100. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2018.06.016
[摘要](3) [PDF 911KB](1)
摘要:
采用甲基丙烯酸设计合成出具有低粗糙度表面的聚丙烯酸锌树脂,利用在线红外分析了其反应过程,并结合单体转化率及树脂酸值监测,确定了其反应工艺;实海挂板及铜离子渗出率和阻力性能分析表明,其具有良好的防污性能及低阻性能。
基于有限元分析的波纹管强度应力提取与计算
钟玉平, 李杰, 闫廷来, 张爱琴, 张小文, 杨玉强, 张玉佳
2018, 33(6): 101-105. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2018.06.017
[摘要](1) [PDF 1332KB](0)
摘要:
结合波纹管强度应力的特征,讨论了基于有限元分析的壳模型在单元坐标系下波纹管周向应力和子午向应力的提取与计算,分析了半个波纹壳体的节点应力状态及分布,并与规范中的应力计算进行了模型对比。最后,从离散化的节点应力解出发,提出了针对波纹管强度应力校核的新思路,如采用多项式拟合的方法对波纹管周向应力进行校核,从拟合计算结果来看,所提出的基于有限元离散化应力校核可指导工程实践。
预应力碳纤维板性能试验研究
张永兆, 姜文英, 仝延峰, 高云, 何平根, 李恒跃
2018, 33(6): 106-110. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2018.06.018
[摘要](7) [PDF 251KB](0)
摘要:
对预应力碳纤维板的静态力学性能、疲劳性能、应力松弛及温度适应性进行了研究。结果表明,选用的80 mm×3 mm (宽×厚)规格的碳纤维板具有高的静态力学性能、优异的疲劳性能、低的应力松弛率、极小的热膨胀系数和良好的温度适应性,完全满足桥梁预应力加固应用的技术要求。
经验交流
国内船舶材料焊接标准化
李德强, 裴峰, 孙朝晖, 朱丙坤
2018, 33(6): 111-114. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2018.06.019
[摘要](4) [PDF 206KB](1)
摘要:
介绍了国内民船材料焊接标准体系构成、内容及特点。
综述
海底沉积物型微生物燃料电池研究进展
邱峥辉, 郑纪勇, 蔺存国, 许凤玲
2018, 33(6): 115-121. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2018.06.020
[摘要](2) [PDF 689KB](0)
摘要:
阐释了海底沉积物型微生物燃料电池的产电机理,简述了近年来电极材料的研究进展,重点介绍了海底沉积物型微生物燃料电池在海洋环境中的实际应用情况。
Ti-Al及Ti-Al3Ti层状复合板的制备技术研究进展
王少刚
2018, 33(6): 122-129. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2018.06.021
[摘要](4) [PDF 1051KB](0)
摘要:
简述了Ti-Al3Ti层状复合板的性能特点及应用前景,在总结Ti-Al体系界面反应研究的基础上,概述了几种Ti-Al及Ti-Al3Ti层状复合板的制备方法,重点阐述了Ti-Al3Ti层状复合板的爆炸焊接技术及其研究进展,分析了Al3Ti的形核和生长机制,并对Ti-Al3Ti层状复合板的发展动向进行了展望。
高效GTAW焊接技术发展
雷小伟, 张毅, 余巍, 高瑞, 卢海
2018, 33(6): 130-134. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2018.06.022
[摘要](1) [PDF 864KB](0)
摘要:
综述了目前国际先进的K-TIG焊接技术、In Focus-Welding焊接技术、以及管类环缝DP-TIG焊接技术及应用;同时介绍了TIG振动(推拉)送丝技术发展和应用的情况。
铜及铜合金的搅拌摩擦焊接研究现状
张代国, 刘向前
2018, 33(6): 135-144. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2018.06.023
[摘要](4) [PDF 3831KB](0)
摘要:
从搅拌头材料选择及结构尺寸设计、微观组织分区及晶粒特征、接头力学性能等方面综述了铜及铜合金的搅拌摩擦焊接研究现状,指出了铜及铜合金搅拌摩擦焊接存在的一些主要问题,并针对性地指明了进一步研究的方向。

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