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航空航天用SiC_(p)/Al复合材料激光焊接研究进展
1
作者 张建勋 王志英 +2 位作者 白嘉瑜 李振岗 刘森洋 《航空制造技术》 北大核心 2026年第4期36-48,共13页
碳化硅颗粒增强铝基复合材料(SiC_(p)/Al)凭借高比强度、低密度及低热膨胀系数等优势,在轻量化、大型化航空航天装备领域应用前景广阔。然而,其熔化焊接时易生成Al_(4)C_(3)脆性相、气孔及颗粒偏聚等缺陷,严重制约工程应用,高效可靠焊... 碳化硅颗粒增强铝基复合材料(SiC_(p)/Al)凭借高比强度、低密度及低热膨胀系数等优势,在轻量化、大型化航空航天装备领域应用前景广阔。然而,其熔化焊接时易生成Al_(4)C_(3)脆性相、气孔及颗粒偏聚等缺陷,严重制约工程应用,高效可靠焊接需求日趋迫切。从常规激光焊接、能场辅助激光焊接及添加中间层激光焊接3方面系统综述航空航天用SiC_(p)/Al复合材料激光焊接的研究现状。连续/脉冲/摆动激光焊接仅通过工艺调控优化接头性能,无法抑制脆性相生成,且工艺窗口狭窄;外场辅助(电弧、磁场、超声等)激光焊接可有效稳定熔池,减少缺陷,细化晶粒,却难以阻止界面反应发生;中间层调控激光焊接通过引入活性元素重构界面反应路径,将有害相转化为强化相,成为性能跃升的关键。最后对SiC_(p)/Al复合材料激光焊接的未来研究热点进行展望,以期为该材料在航空航天领域的规模化可靠焊接提供参考。 展开更多
关键词 SiC_(p)/al复合材料 激光焊接 外场辅助 界面调控
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不同铜含量Al-Si-Mg铸造合金的时效析出行为
2
作者 周鹏飞 贲能军 +1 位作者 张小玮 惠为东 《机械工程材料》 北大核心 2026年第1期65-71,共7页
铸造了不同铜质量分数(0,0.6%,1.2%,2.1%)的Al-Si-Mg-Cu合金,并进行双级固溶(500℃×6 h+530℃×4 h,水淬)+时效(175℃保温0~96 h,空冷)的T6热处理,研究了铜含量对合金时效析出行为的影响,分析了硬度“双峰”现象的形成机制。... 铸造了不同铜质量分数(0,0.6%,1.2%,2.1%)的Al-Si-Mg-Cu合金,并进行双级固溶(500℃×6 h+530℃×4 h,水淬)+时效(175℃保温0~96 h,空冷)的T6热处理,研究了铜含量对合金时效析出行为的影响,分析了硬度“双峰”现象的形成机制。结果表明:铜质量分数不超过0.6%时合金硬度随时效时间延长先增大后减小,呈现单峰变化;铜质量分数不低于1.2%时合金出现硬度“双峰”现象,且第二个硬度峰值要略高于第一个。175℃下时效10 h后,低铜含量合金主要析出相为β′′相,时效16 h后主要析出相不变;175℃下时效10 h后,高铜含量合金主要析出相为Q′相,时效16 h后主要析出相为θ′相。高铜含量合金硬度“双峰”现象是由时效过程中析出相演变引起的,主要析出相随时效时间延长由Q′相转变为θ′相。 展开更多
关键词 al-Si-Mg-Cu合金 时效 析出相 硬度
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Ti含量对热镀55wt.%Al-Zn镀层组织的影响
3
作者 张志坚 徐学明 +3 位作者 唐兴昌 惠洋 刘小华 李坤宇 《兰州理工大学学报》 北大核心 2026年第1期8-14,共7页
为研究Ti对热镀55wt.%Al-Zn镀层组织的影响,通过配置不同Ti含量55wt.%Al-Zn热浸镀锌铝液对钢基板进行热浸镀实验,利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)及能谱仪(EDS),对不同Ti含量铝锌镀层的表面、截面及过渡层组织进行分析.结果表明:不... 为研究Ti对热镀55wt.%Al-Zn镀层组织的影响,通过配置不同Ti含量55wt.%Al-Zn热浸镀锌铝液对钢基板进行热浸镀实验,利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)及能谱仪(EDS),对不同Ti含量铝锌镀层的表面、截面及过渡层组织进行分析.结果表明:不同Ti含量表面锌花组织结构基本一致,镀层表面锌花及合金层组织均由富Al相、富Zn相、富Si相及Al-Zn-Fe-Si化合物相构成;当Ti质量分数低于0.035%时,镀层锌花尺寸随Ti含量的增高而显著减小,含Ti镀层组织相对细小且致密;Ti的添加能够在镀液凝固过程中增加形核点,有助于锌花尺寸减小及细化镀层合金晶粒尺寸. 展开更多
关键词 铝锌镀层 TI含量 镀层组织 锌花 晶粒细化
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瞬态冲击载荷下Al-Cu-Mg合金的力学性能及纳米析出相演化的动力学行为
4
作者 范才河 武帅 +4 位作者 胡泽艺 蒋文婷 毛垚晶 李济 钱嘉伟 《中国有色金属学报》 北大核心 2026年第1期133-144,共12页
基于瞬态冲击实验和分子动力学模拟,研究了超高应变速率下Al-Cu-Mg合金纳米析出相S′相的演变规律及动力学行为。实验结果表明,当瞬态冲击应变速率为7.0×10^(8)s^(-1)时,S′相发生了断裂,但析出相与基体边界没有变形,冲击后的抗拉... 基于瞬态冲击实验和分子动力学模拟,研究了超高应变速率下Al-Cu-Mg合金纳米析出相S′相的演变规律及动力学行为。实验结果表明,当瞬态冲击应变速率为7.0×10^(8)s^(-1)时,S′相发生了断裂,但析出相与基体边界没有变形,冲击后的抗拉强度为290.96 MPa;当瞬态冲击应变速率为3.35×10^(9)s^(-1)时,S′相发生明显弯曲变形,抗拉强度为356.59 MPa。分子动力学模拟结果表明,高应变速率下,位错快速增殖;而低剪切速率下,位错密度保持相对恒定,主要是由于瞬态冲击载荷下位错具有最大滑移速度(2.5Å/ps),从而决定了在一定的位错密度下的极限应变速率。在相同的应变速率下,当应变从8%增大到11%时,位错密度开始成倍增加,达到初始密度的20倍以上。瞬态冲击过程中大量位错连续剪切S′相,促使S′相中的原子扩散到铝基体,从而导致铝基体形貌发生改变。 展开更多
关键词 al-CU-MG合金 瞬态冲击 析出相 位错 动力学
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高阻Si衬底上预铺Al工艺对GaN材料晶体质量和射频损耗影响研究
5
作者 杨乾坤 彭大青 +3 位作者 李传皓 张东国 王克超 李忠辉 《固体电子学研究与进展》 2026年第1期6-10,共5页
采用金属有机化学气相沉积(Metal-organic chemical vapor deposition,MOCVD)技术在高阻Si(111)衬底上生长了氮化物材料,研究衬底的预铺Al工艺对衬底表面形貌、氮化镓结晶质量及射频损耗等的影响。结果表明,采用低温低流量长时间的预铺A... 采用金属有机化学气相沉积(Metal-organic chemical vapor deposition,MOCVD)技术在高阻Si(111)衬底上生长了氮化物材料,研究衬底的预铺Al工艺对衬底表面形貌、氮化镓结晶质量及射频损耗等的影响。结果表明,采用低温低流量长时间的预铺Al工艺,抑制了表面Al聚集物的形成,减少了AlN表面坑,提升了Si衬底上GaN材料的晶体质量。基于优化的预铺Al工艺,GaN(002)/(102)半高宽达到391 arcsec/510 arcsec,5 GHz下射频损耗为0.16 dB/mm,25 GHz下射频损耗为0.37 dB/mm。 展开更多
关键词 硅基氮化镓 预铺铝 射频损耗 晶体质量
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电弧增材制造高强度Al-Mg-Sc系合金研究进展冶金缺陷、微观组织和力学性能
6
作者 马成勇 侯旭儒 +4 位作者 赵琳 阚成玲 曹洋 彭云 田志凌 《金属学报》 北大核心 2026年第1期29-46,共18页
电弧增材制造(WAAM)技术因其制造成本低、沉积效率高、成形构件无尺寸限制等特点,成为大型复杂构件一体化制造最具潜力的技术之一,尤其适用于焊接性能优异的Al-Mg-Sc系合金。基于此,本文详细综述了WAAM成形Al-Mg-Sc系合金的研究进展,包... 电弧增材制造(WAAM)技术因其制造成本低、沉积效率高、成形构件无尺寸限制等特点,成为大型复杂构件一体化制造最具潜力的技术之一,尤其适用于焊接性能优异的Al-Mg-Sc系合金。基于此,本文详细综述了WAAM成形Al-Mg-Sc系合金的研究进展,包括冶金缺陷、微观组织和成形性能。在WAAM中,通过优化丝材成分、打印工艺和引入层间搅拌摩擦加工(FSP)均能有效降低气孔率,改善微观组织和提升合金性能。成形合金最低气孔率约为0.026%;由于Sc强烈的微合金化作用,微观组织均为等轴晶,平均晶粒尺寸约为10μm,成形合金表现出优异的性能,直接时效后,合金最高抗拉强度可达470 MPa,且具有优异的塑性。然而,WAAM专用Al-Mg-Sc系合金丝材的研发、冶金缺陷形成的内在机理、粗大微米级Al3(Sc1-x,Zrx)相的调控以及多性能的探究仍需进一步解决。最后,基于机器学习在智能制造中的优势,对未来机器学习在WAAM成形中的应用进行了展望:正向性能预测与逆向成分/工艺求解,从而加速WAAM专用高强度铝合金丝材研发,并降低生产成本、缩短研制周期。 展开更多
关键词 电弧增材制造 高强度al-Mg-Sc合金 冶金缺陷 组织和性能 机器学习
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热浸镀Zn-Al-Mg合金镀层表面热疲劳裂纹自动识别
7
作者 张文静 杨学坤 +1 位作者 李明亮 刘茵 《电镀与精饰》 北大核心 2026年第3期70-76,共7页
不同合金结构元素在受到周期性变化的影响下其热应力变化也不同,热疲劳会导致合金开裂产生裂纹,而小于结构元素的干扰会增加表面镀层图像的噪点,灰度特征容易与背景融合,降低了对裂纹定位的精度,热疲劳裂纹识别效果不佳。本文针对热浸镀... 不同合金结构元素在受到周期性变化的影响下其热应力变化也不同,热疲劳会导致合金开裂产生裂纹,而小于结构元素的干扰会增加表面镀层图像的噪点,灰度特征容易与背景融合,降低了对裂纹定位的精度,热疲劳裂纹识别效果不佳。本文针对热浸镀Zn-Al-Mg合金镀层表面热疲劳裂纹自动识别方法展开研究。考虑到热浸镀Zn-Al-Mg合金结构元素的热应力变化,对镀层图像进行腐蚀和膨胀运算,并基于数学形态滤波,完成镀层表面图像滤波去噪处理;构建卷积神经网络模型,添加空间注意力机制以及信道注意力机制,提取热疲劳裂纹区域特征图,与背景分离;在训练模型过程中引入损失函数,提高对裂纹定位的精度,并将裂纹识别转换成二分类问题,实现合金镀层表面热疲劳裂纹自动识别。通过实验证明:利用所提方法进行热疲劳裂纹自动识别,峰值信噪比保持在25 dB以上,不仅能够准确捕捉裂纹的整体形态,而且就连极其微小的细节部分也能被有效识别,平均计算量为2.2 GFLOPs,平均参数量为1435106.6 M,能够以最快的速度完成裂纹识别任务,应用效果较好。 展开更多
关键词 热浸镀 Zn-al-Mg合金镀层 热疲劳裂纹 自动识别 卷积神经网络
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层状Co-Al氢氧化物整体式催化剂制备及催化性能
8
作者 阎鑫 张犇 《化学工程》 北大核心 2026年第1期33-39,共7页
以CF(碳毡)为载体,利用水热法制备层状Co-Al氢氧化物整体式催化剂。通过XRD(X射线衍射仪)、SEM(扫描电子显微镜)、XPS(X射线光电子能谱仪)和BET(比表面仪)对催化剂的结构与形貌进行表征。结果表明:当水热反应温度为100、120℃时,在CF表... 以CF(碳毡)为载体,利用水热法制备层状Co-Al氢氧化物整体式催化剂。通过XRD(X射线衍射仪)、SEM(扫描电子显微镜)、XPS(X射线光电子能谱仪)和BET(比表面仪)对催化剂的结构与形貌进行表征。结果表明:当水热反应温度为100、120℃时,在CF表面均可成功制备层状Co-Al氢氧化物,且形貌呈现花状。与120℃下得到的催化剂相比,100℃下得到的催化剂具有较小的晶粒尺寸和较高的比表面积。通过TCH(盐酸四环素)的降解实验评估层状Co-Al氢氧化物整体式催化剂活化PMS(过硫酸氢钾)的催化活性。考察不同影响因素对层状Co-Al氢氧化物整体式催化剂活化PMS降解TCH的影响。结果表明:催化剂用量为55 mg/L、PMS质量浓度为100 mg/L、TCH初始质量浓度为10 mg/L、pH值为7时,反应15 min对TCH降解率为86%。自由基捕获实验结果表明催化体系中主要的活性自由基为SO_(4)^(-)·和^(1)O_(2)。循环实验结果显示层状Co-Al氢氧化物整体式催化剂经过10次循环后对TCH的降解率仍保持在80%以上,显示出优异的循环稳定性。 展开更多
关键词 碳毡 层状Co-al氢氧化物 整体式催化剂 盐酸四环素 高级氧化技术
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基于HI-13串列加速器Q3D磁谱仪与质子转移反应的^(27)Al能级信息研究
9
作者 陈誉文 李云居 +19 位作者 郭冰 颜胜权 董超 张扬 张玉强 田竣文 李家英豪 曹富强 南巍 侯江林 朱铭浩 张智程 郭昌鑫 陈晨 蒋宇辰 李志宏 王友宝 曾晟 谌阳平 柳卫平 《原子能科学技术》 北大核心 2026年第2期268-272,共5页
^(27)Al激发态的能级信息在核结构、核天体等领域有重要意义,但目前国际上对其高激发态的能级研究有限,许多能级的自旋宇称等信息仍具争议。本工作依托中国原子能科学研究院的HI-13串列加速器和高精度Q3D磁谱仪,测量了质子转移反应^(26)... ^(27)Al激发态的能级信息在核结构、核天体等领域有重要意义,但目前国际上对其高激发态的能级研究有限,许多能级的自旋宇称等信息仍具争议。本工作依托中国原子能科学研究院的HI-13串列加速器和高精度Q3D磁谱仪,测量了质子转移反应^(26)Mg(^(7)Li,^(6)He)^(27)Al的角分布。通过角分布数据结合扭曲波玻恩近似(DWBA)方法与FRESCO程序提取了7858、8324、9080 keV激发态的质子谱因子,确定了3个态的转移角动量和宇称。对于9080 keV激发态,通过对角分布的分析,提出了与国际核数据中心所收录的不同的自旋宇称。 展开更多
关键词 al丰度 DWBA方法 质子转移反应
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TC4钛合金表面热浸镀Al-Mg5合金镀层的Ti/Al界面特性
10
作者 王禹同 魏守征 +3 位作者 饶文姬 程璇 张英乔 李志勇 《材料热处理学报》 北大核心 2026年第1期154-163,共10页
为了实现Ti/Al异质界面组织结构的均匀化,在TC4钛合金表面进行了热浸镀Al-Mg5合金镀层,重点分析了工艺参数对镀层宏观形貌、Ti/Al界面特性的影响,并对Ti/Al界面的反应机理进行了研究。结果表明:在试验工艺参数下,随着热浸镀温度T的升高... 为了实现Ti/Al异质界面组织结构的均匀化,在TC4钛合金表面进行了热浸镀Al-Mg5合金镀层,重点分析了工艺参数对镀层宏观形貌、Ti/Al界面特性的影响,并对Ti/Al界面的反应机理进行了研究。结果表明:在试验工艺参数下,随着热浸镀温度T的升高或保温时间t的延长,镀层逐渐变得平滑均一;固定t,镀层厚度随T的升高先减小后略有增大;固定T,镀层厚度随t的延长大致呈先增加后减少的趋势;TC4钛合金与Al-Mg5合金镀层之间仅形成一层TiAl_(3);固定T,TiAl_(3)层厚度随t的延长逐渐增大;固定t,随着T的升高TiAl_(3)层不仅厚度逐渐增大,形态也发生了变化,T≤900℃时,TiAl_(3)层呈胞状,T≥1000℃时,TiAl_(3)层转变为齿状;界面处TiAl_(3)层的形成主要包括:铝液在钛表面润湿铺展,Ti、Al元素互扩散,TiAl_(3)的异质形核及TiAl_(3)层的持续生长4个阶段。 展开更多
关键词 TC4钛合金 al-Mg5合金 热浸镀 Ti/al界面 微观组织
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Al原位掺杂对回收磷酸铁再生性能影响研究
11
作者 付小鹏 万放 +1 位作者 吴振国 郭孝东 《四川大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第2期440-447,共8页
目前,针对废旧锂离子电池的回收已开展了大量的研究工作,研究重点主要集中在Li、Ni、Co和Mn等贵金属元素的回收利用方面。对于废旧磷酸铁锂电池的回收,大多聚焦于Li的高效提取与回收,而Fe和P受到的关注相对较少。因此,对废旧磷酸铁锂提L... 目前,针对废旧锂离子电池的回收已开展了大量的研究工作,研究重点主要集中在Li、Ni、Co和Mn等贵金属元素的回收利用方面。对于废旧磷酸铁锂电池的回收,大多聚焦于Li的高效提取与回收,而Fe和P受到的关注相对较少。因此,对废旧磷酸铁锂提Li后的磷酸铁进行回收利用,具有重要的资源和环保意义。本文探究了废旧磷酸铁锂选择性浸出后的磷酸铁的原位掺杂再生过程。预处理选择性浸出残渣(磷酸铁/碳)得到磷酸铁,随后采用梯次酸洗磷酸铁实现Al的定向富集和杂质去除。研究发现,酸洗2次的磷酸铁杂质含量较低,Al含量达到0.61%。将Al富集的磷酸铁添加锂源(碳酸锂)和碳源(葡萄糖)后,通过碳热还原法原位掺杂再生为磷酸铁锂正极材料。研究发现,Al的原位掺杂能够有效改善再生磷酸铁锂正极材料在高倍率下的电化学性能。结果表明,酸洗2次的磷酸铁再生得到的磷酸铁锂,其Al的原位掺杂效果最佳,且具备最佳的形貌和电化学性能。在5 C倍率下,其放电容量高达109.57 mAh/g,经800次循环后,容量保持率高达95.14%。 展开更多
关键词 磷酸铁 al富集 原位掺杂 碳热还原法
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液固浸渗挤压铝覆层夹芯CF/Al复合材料燕尾榫头制备工艺研究
12
作者 白云峰 周计明 +2 位作者 贠康 赵晨彤 齐乐华 《复合材料学报》 北大核心 2026年第1期487-496,共10页
本文探讨了铝覆层夹芯碳纤维增强铝基(CF/Al)复合材料燕尾榫头的制备及其力学性能。采用T700-12K碳纤维和ZL207铝合金,通过液固浸渗挤压工艺,在660~715℃的不同温度下进行浸渗测试。结果显示,浸渗温度的升高显著提升了试样的拉伸强度(15... 本文探讨了铝覆层夹芯碳纤维增强铝基(CF/Al)复合材料燕尾榫头的制备及其力学性能。采用T700-12K碳纤维和ZL207铝合金,通过液固浸渗挤压工艺,在660~715℃的不同温度下进行浸渗测试。结果显示,浸渗温度的升高显著提升了试样的拉伸强度(154 MPa)和剪切强度(88 MPa),尤其在700~715℃时,复合材料表现出均匀的碳纤维分布和无明显缺陷。研究还分析了温度梯度对浸渗行为的影响,发现优化的浸渗压力(45 MPa)及适当温度有助于提高浸渗质量。测试结果表明,制备的复合材料具有优异的力学性能和良好的加工适应性,为其在实际应用中提供了可靠依据。 展开更多
关键词 碳纤维 CF/al复合材料 叶片燕尾榫头 力学性能 浸渗质量
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(B_(4)C+Al_(2)O_(3))/Al中子吸收材料的稳定化工艺
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作者 石宝铭 昝宇宁 +2 位作者 王全兆 肖伯律 马宗义 《科技导报》 北大核心 2026年第2期98-107,共10页
(B_(4)C+Al_(2)O_(3))/Al复合材料作为乏燃料干式贮存系统中的关键中子吸收材料,其在高温下长期服役的可靠性直接关系到核废料安全管理的有效性。该结构功能一体化材料在高温下存在非晶Al_(2)O_(3)(am-Al_(2)O_(3))向γ-Al_(2)O_(3)相... (B_(4)C+Al_(2)O_(3))/Al复合材料作为乏燃料干式贮存系统中的关键中子吸收材料,其在高温下长期服役的可靠性直接关系到核废料安全管理的有效性。该结构功能一体化材料在高温下存在非晶Al_(2)O_(3)(am-Al_(2)O_(3))向γ-Al_(2)O_(3)相变的风险,可能导致力学性能降低,但目前对其组织演化规律及性能稳定性的认识仍不足。为此,对(B_(4)C+Al_(2)O_(3))/Al复合材料进行了400℃/100 h和550℃/8 h 2种稳定化工艺处理,并通过400℃下最长4000 h的退火实验验证其长期稳定性。结果表明,经稳定化处理后,复合材料在室温及350℃下的抗拉强度分别保持在220.0和100.0 MPa以上,满足工程应用需求。微观组织分析表明,am-Al_(2)O_(3)部分转化为γ-Al_(2)O_(3),但材料在退火过程中组织与性能均趋于稳定。2种工艺均能有效提升材料的热稳定性,为(B_(4)C+Al_(2)O_(3))/Al复合材料制备的乏燃料干式贮存容器实现长期安全服役提供了材料学依据。 展开更多
关键词 中子吸收材料 (B_(4)C+al_(2)O_(3))/al复合材料 稳定化工艺 力学性能 微观组织
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含Al-Si镀层的22MnB5板激光焊接接头金属间化合物生长分析
14
作者 钱朱青 刘海江 +1 位作者 汪乾 魏冉 《机械科学与技术》 北大核心 2026年第1期75-84,共10页
为得到含有Al-Si镀层的22MnB5钢板在激光焊接接头处金属间化合物的生成情况,采用实验和理论计算相结合的方法,针对焊接过程中Al元素流入熔池与母材中的Fe、Mn形成的二元和三元金属间化合物,以界面元素分布及力学性能为基础,从最大形核... 为得到含有Al-Si镀层的22MnB5钢板在激光焊接接头处金属间化合物的生成情况,采用实验和理论计算相结合的方法,针对焊接过程中Al元素流入熔池与母材中的Fe、Mn形成的二元和三元金属间化合物,以界面元素分布及力学性能为基础,从最大形核驱动力角度出发,利用金属间化合物吉布斯自由能变化量为依据分析Al/Fe/Mn金属间化合物的种类和生长成形序列。结果表明,脆性金属间化合物的生成对焊缝区显微硬度有增强效应;Al-Fe二元金属间化合物的生成序列最为靠前,Al-Mn二元金属间化合物与Al-Fe-Mn三元金属间化合物的生成序列相近,Fe-Mn二元金属间化合物生成序列靠后在界面层基本不会生成;在Al元素均质化程度较好的区域其基本以Al-Fe二元金属间化合物形式存在,在Al元素偏聚情况严重的焊趾区域Al-Fe、Al-Mn及Al-Fe-Mn的吉布斯自由能结果近似,金属间化合物种类丰富。 展开更多
关键词 激光焊接 22MnB5钢板 al元素 金属间化合物 金属材料
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微合金化元素La对经Al-5Ti-1B处理的Al-Mg合金凝固组织影响
15
作者 李赐宇 张丽丽 +3 位作者 张悦 江鸿翔 赵九洲 何杰 《物理学报》 北大核心 2026年第1期420-427,共8页
实验研究了微合金化元素La对经Al-5Ti-1B细化处理的Al-Mg合金凝固组织的影响,发现添加微量的La可进一步细化Al-Mg合金凝固组织,降低a-Al的形核过冷度.建立了微合金化元素La在Al合金熔体和TiB_(2)界面处偏析行为模型,探明了微合金化元素L... 实验研究了微合金化元素La对经Al-5Ti-1B细化处理的Al-Mg合金凝固组织的影响,发现添加微量的La可进一步细化Al-Mg合金凝固组织,降低a-Al的形核过冷度.建立了微合金化元素La在Al合金熔体和TiB_(2)界面处偏析行为模型,探明了微合金化元素La增强TiB_(2)粒子对a-Al异质形核能力的作用机理,计算结果表明,微合金化元素La富集于Al熔体和TiB_(2)粒子间界面处,降低TiB_(2)和a-Al间的界面能和接触角,增强TiB_(2)对a-Al的形核能力,进一步细化基体晶粒组织. 展开更多
关键词 al-MG合金 晶粒细化 微合金化元素La al-5Ti-B
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CNT/Al复合材料搅拌摩擦沉积增材数值模拟研究
16
作者 王婷婷 朱帅 +3 位作者 綦娜 王静雨 汤剑飞 宋奎晶 《电焊机》 2026年第1期1-11,共11页
为实现对碳纳米管增强铝基复合材料(CNT/Al)固相搅拌摩擦沉积增材(Additive Friction Stir Deposition,AFSD)过程的研究,建立CNT/Al的AFSD计算模型。采用ABAQUS软件的耦合欧拉-拉格朗日(Coupled EulerianLagrangian,CEL)算法,考虑搅拌... 为实现对碳纳米管增强铝基复合材料(CNT/Al)固相搅拌摩擦沉积增材(Additive Friction Stir Deposition,AFSD)过程的研究,建立CNT/Al的AFSD计算模型。采用ABAQUS软件的耦合欧拉-拉格朗日(Coupled EulerianLagrangian,CEL)算法,考虑搅拌工具和增材层之间逐渐建立的接触状态,并通过热电偶对实验过程进行测温实现对模型的校对,证明模拟的可靠性。分析了AFSD过程中的表面成形、温度场、应变场与界面冶金结合,以及主轴转速的影响。结果表明,主轴转速的提高引起AFSD区域温度和应变峰值的升高以及热塑性变形区范围的扩大,促进增材界面处CNT/Al和6061基板材料的混合。AFSD表面塑性变形区在轴肩以内,但具有比搅拌摩擦焊更大热输入,良好成型工艺区间更窄。优化沉积参数及进料棒与轴肩之间的尺寸匹配关系,改善增材层材料流动及其与基板冶金结合,可以提高沉积质量。 展开更多
关键词 CNT/al 搅拌摩擦沉积增材 数值模拟 温度场 流变行为
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热处理对电子束熔化成型Ti6Al4V合金组织及拉伸性能的影响研究
17
作者 方欣 荣鹏 +5 位作者 王凝瑞 陈勇 黄丹 马振宇 陈龙庆 殷鸣 《四川大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第2期424-431,共8页
钛合金因高比强度与耐腐蚀性成为航空航天核心材料,但其强塑性矛盾需通过后处理工艺优化协同调控。本工作系统研究了电子束熔化(EBM)技术成型的Ti6Al4V(TC4)合金试样经800~950℃热处理后的组织与性能关联性,结合金相、拉伸测试及断口分... 钛合金因高比强度与耐腐蚀性成为航空航天核心材料,但其强塑性矛盾需通过后处理工艺优化协同调控。本工作系统研究了电子束熔化(EBM)技术成型的Ti6Al4V(TC4)合金试样经800~950℃热处理后的组织与性能关联性,结合金相、拉伸测试及断口分析发现:随温度升高,α相晶粒粗化(Hall-Petch效应主导),β相片层增宽,导致抗拉强度与屈服强度小幅度降低,而断后伸长率提升11.4%;断口孔隙密度随热处理温度上升而显著降低,表明高温热处理通过缺陷闭合与界面协调性优化促进塑性提升。该研究为EBM成型钛合金的热处理工艺参数设计提供了晶粒尺寸-性能关联的理论依据,对增材制造-热处理协同调控强塑性平衡具有指导意义。 展开更多
关键词 电子束熔化技术 TI6al4V合金 Hall-Petch效应
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SiC/Al复合材料激光增材制造研究进展
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作者 胡娟 祁明明 +1 位作者 王建峰 占小红 《金属加工(热加工)》 2026年第1期15-27,共13页
铝基碳化硅(SiC/Al)复合材料因具备高强度、轻量化及卓越的热稳定性等优势,已成为航空航天卫星支架、导弹惯导器件、高功率电子封装等高端装备领域关键的“结构-功能”一体化材料。然而,运用传统制备技术结合机械加工的方法,普遍面临材... 铝基碳化硅(SiC/Al)复合材料因具备高强度、轻量化及卓越的热稳定性等优势,已成为航空航天卫星支架、导弹惯导器件、高功率电子封装等高端装备领域关键的“结构-功能”一体化材料。然而,运用传统制备技术结合机械加工的方法,普遍面临材料利用率不高、复杂构件生产周期较长、产品合格率较低等技术难题。激光增材制造技术借助“离散-堆积”成形原理打破几何限制,在复杂构件近净成形的同时,缩短制造周期,为SiC/Al复合材料提供了具有颠覆性的制造方案。聚焦于选区激光熔化(SLM)技术,对SLM技术成形SiC/Al复合材料研究现状及存在的问题进行了全面论述,并对其应用领域面临的挑战和未来的发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 铝基碳化硅(SiC/al) 选区激光熔化(SLM) 研究现状 发展趋势
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Al含量对耐蚀钢相变行为及组织性能的影响
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作者 孙傲 杨博 +4 位作者 付青才 刘志伟 张瑞琦 孙继鸿 刘志众 《特殊钢》 2026年第1期112-119,共8页
利用Thermo-Calc热力学计算软件、扫描电镜、拉伸试验机等设备对比研究了不同Al含量对耐蚀试验钢的相变行为、组织及力学性能的影响,并通过电化学腐蚀试验及周浸腐蚀试验对不同Al含量试验钢的耐蚀性能进行了研究与分析。结果表明,w[Al]... 利用Thermo-Calc热力学计算软件、扫描电镜、拉伸试验机等设备对比研究了不同Al含量对耐蚀试验钢的相变行为、组织及力学性能的影响,并通过电化学腐蚀试验及周浸腐蚀试验对不同Al含量试验钢的耐蚀性能进行了研究与分析。结果表明,w[Al]从0.5%增加到1%,试验钢中铁素体+奥氏体两相区范围缩小,奥氏体形成温度从1 450℃降低到1 430℃、渗碳体的析出温度从760℃升高到770℃,Al含量的提升对铁素体相的影响较大,但对钢中的析出相影响较小。Al含量的提升有助于组织中铁素体相的形成,尽管Al含量的提升会增大钢中晶粒粗化的倾向性,强度略有降低,但可提高钢的塑性及低温冲击韧性,尤其是对于提高钢的冲击韧性尤为显著。Al含量的提升不仅有助于腐蚀电位正移、减小钢的腐蚀电流密度,还可降低试验钢的腐蚀速率;随着Al含量的增加,试验钢的致密度及锈层中的具有保护作用的α-FeOOH相比例提升,有效地阻碍了腐蚀介质(Cl-)的进一步渗透,降低了腐蚀介质在锈层中的含量,从而提高钢的耐海洋大气腐蚀性能。 展开更多
关键词 al含量 相变行为 显微组织 力学性能
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热处理对激光粉末床熔融ZrO_(2)-GNPs/2024Al复合材料显微组织及力学性能的影响
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作者 毛丰 姚森 +4 位作者 胡睿婷 张晏泽 余浩诚 陈逾辉 陈祯 《稀有金属材料与工程》 北大核心 2026年第2期429-434,共6页
采用激光粉末床熔融(laser powder bed fusion,LPBF)工艺制备1wt%ZrO_(2)-0.2wt%GNPs/2024Al复合材料,研究沉积态及热处理(475℃固溶处理1 h+140℃时效处理12 h)后复合材料的物相组成、微观组织的演变并揭示材料力学性能的变化。相比沉... 采用激光粉末床熔融(laser powder bed fusion,LPBF)工艺制备1wt%ZrO_(2)-0.2wt%GNPs/2024Al复合材料,研究沉积态及热处理(475℃固溶处理1 h+140℃时效处理12 h)后复合材料的物相组成、微观组织的演变并揭示材料力学性能的变化。相比沉积态的样品,在475℃/1 h+140℃/12 h热处理制度下材料显微硬度提升最大,试样中析出的第二相主要为条状的Al_(2)Cu和方状的Al_(2)CuMg,抗拉强度和屈服强度分别从382和269 MPa提高到624和522 MPa,但延伸率从16%降至5.6%。强度提升主要归因于热处理引起的位错和载荷传递强化效应,其影响远大于热处理导致的第二相粗化和晶粒增大效应。而塑性下降主要是由于粗大的Al_(2)Cu和Al_(2)CuMg第二相易于断裂,且易于从Al基体中脱离,从而导致局部剪切带和空隙的过早形成。 展开更多
关键词 激光粉末床熔融 ZrO_(2)+GNPs/2024al复合材料 热处理 微观组织
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