簡介：隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展和能源危機(jī)的日益突現(xiàn)，工業(yè)產(chǎn)品輕量化越來越受到大家的關(guān)注，鋁鋼的焊接工件既能保證工件的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，同時(shí)又減輕了工件本身的重量，在工業(yè)生產(chǎn)中有廣闊的應(yīng)用前景。但鋁鋼物理與化學(xué)性質(zhì)的巨大差異，使得鋁鋼的焊接一直是行業(yè)中的難點(diǎn)。攪拌摩擦焊由于熱輸入少，屬于金屬的固相連接技術(shù)，有效的控制了金屬間化合物的生成，成為異種金屬焊接的主要方法。本試驗(yàn)采用擠壓態(tài)變形鋁合金6082和Q235，經(jīng)過機(jī)械加工后制成尺寸200MM100MM2MM的板件，在型號(hào)為FSW3LM015的攪拌摩擦焊機(jī)上進(jìn)行鋁鋼對接方式的焊接，由于鋁鋼熱膨脹系數(shù)的差異，在軸肩的作用下鋁合金塑化層覆蓋了整個(gè)焊縫的表面。焊縫表面紋理細(xì)膩均勻，沒有溝槽，飛邊極少，焊縫的背面連接緊密，沒有燒穿和未焊合等缺陷。采用正交優(yōu)化設(shè)計(jì)，研究了主要工藝參數(shù)對接頭抗拉強(qiáng)度的影響，主要的影響因素有攪拌頭轉(zhuǎn)速、焊接速度、偏移量。并得出了最優(yōu)組合參數(shù)攪拌頭轉(zhuǎn)速為260RMIN、焊接速度在16MMMIN、攪拌針長度為16MM。最優(yōu)參數(shù)下所得接頭的抗拉強(qiáng)度可達(dá)140MPA。利用掃描電子顯微鏡分析鋁鋼焊縫接頭，發(fā)現(xiàn)接頭的連接方式由機(jī)械結(jié)合和冶金結(jié)合組成。鋼側(cè)金屬嵌入鋁合金基體中，形成“釘子”和“彎鉤”狀分布，使得焊縫接頭形成有效的機(jī)械結(jié)合；同時(shí)在鋁鋼融合線處發(fā)生了元素?cái)U(kuò)散，形成了金屬間化合物，有一層致密均勻的金屬間化合物FEAL3在界面上生成，厚度約為5ΜM，其連接方式為冶金結(jié)合。所以鋁鋼對接方式的攪拌摩擦焊接接頭既有機(jī)械結(jié)合，也有冶金結(jié)合，雙重的連接方式使得接頭具有良好的力學(xué)性能。拉伸試樣斷口的分析，發(fā)現(xiàn)斷裂沒有發(fā)生在鋁鋼金屬的熔合線處，而是發(fā)生在了偏鋁側(cè)的熱機(jī)影響區(qū)與焊核區(qū)的交界處，由于熱機(jī)影響區(qū)受攪拌軸肩的影響，發(fā)生了沉淀相的偏析聚集，組織分布不均勻，硬度有所下降，成為了力學(xué)性能的薄弱區(qū)。拉伸試樣有明顯的頸縮現(xiàn)象，鋁基斷口比較平整，表面呈灰色，纖維狀分布，斷口呈45°開裂。在焊縫的上層和中層發(fā)生的是塑性斷裂，在焊縫底層攪拌針沒有攪到的鋁鋼結(jié)合處，發(fā)生了脆性斷裂。

簡介：石墨紫銅復(fù)合結(jié)構(gòu)件已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在航空航天、機(jī)械、汽車等領(lǐng)域。對于石墨與紫銅的連接，本文提出了先用金屬化粉末對石墨表面進(jìn)行反應(yīng)金屬化，再將金屬化后的石墨與紫銅進(jìn)行釬焊連接的方法，研究了CR含量、溫度以及時(shí)間對金屬化粉末在石墨表面潤濕、石墨紫銅間接釬焊接頭組織及力學(xué)性能的影響，并對潤濕機(jī)理、金屬化機(jī)理、釬焊機(jī)理進(jìn)行了闡述。用機(jī)械球磨的方式得到不同CR含量的金屬化粉末SN03AG07CUX％CRWT，X1，3，5，7，9，11，在球磨進(jìn)程中金屬化粉末之間并未產(chǎn)生冶金結(jié)合，金屬化粉末的熔化區(qū)間為212℃226℃。對金屬化粉末在石墨表面的潤濕研究表明，活性元素CR的加入改善了金屬化粉末在石墨表面的潤濕性，SN03AG07CUXCRWT，X3，5，7，9，11在750℃850℃時(shí)在石墨表面的潤濕角急劇減小，CR元素在該溫度區(qū)間內(nèi)活性增大與石墨反應(yīng)速度增加，SN03AG07CUXCR在石墨表面的鋪展?jié)櫇袷峭ㄟ^活性元素CR與石墨基體發(fā)生反應(yīng)生成CRC化合物層來實(shí)現(xiàn)的。利用SN03AG07CUXCR粉末在950℃，保溫30MIN的條件下實(shí)現(xiàn)了石墨表面的反應(yīng)金屬化。石墨反應(yīng)金屬化層典型結(jié)構(gòu)為ΒSNCR3C2石墨。在使用金屬化粉末對石墨表面進(jìn)行處理時(shí)，CR元素與石墨基板相互作用，形成了一層CR3C2化合物層。試驗(yàn)獲得最佳金屬化粉末成分為SN03AG07CU9CR，最佳的金屬化溫度為950℃。采用試驗(yàn)所得參數(shù)成功實(shí)現(xiàn)了石墨換向器表面的金屬化。利用SN03AG07CU焊膏在250℃，保溫60S120S，在空氣中實(shí)現(xiàn)了石墨與紫銅的間接釬焊。石墨紫銅間接釬焊接頭的典型界面結(jié)構(gòu)為紫銅CU6SN5ΒSNCR3C2石墨。釬焊接頭的微觀組織結(jié)構(gòu)不隨時(shí)間反生變化；接頭的抗剪強(qiáng)度隨著釬焊保溫時(shí)間的增加呈現(xiàn)出先增加后減小的變化，當(dāng)釬焊保溫時(shí)間為80S時(shí)，得到最大的抗剪強(qiáng)度值，為25MPA。并且在最佳工藝參數(shù)250℃80S的條件下實(shí)現(xiàn)了石墨換向器的間接釬焊。在600℃，保溫5MIN，真空環(huán)境中實(shí)現(xiàn)了金屬化后的石墨與紫銅的釬焊，石墨紫銅間接釬焊接頭的典型界面結(jié)構(gòu)為紫銅CU3SNCU6SN5ΒSNCR3C2石墨；當(dāng)金屬化粉末中CR含量為9時(shí)抗剪強(qiáng)度達(dá)到最大值，為28MPA。在釬焊進(jìn)程中，在250℃保溫60S120S的參數(shù)下，因?yàn)楸剡^程短，CU與SN發(fā)生化學(xué)反應(yīng)僅生成CU6SN5；在600℃保溫5MIN的條件下，由于保溫時(shí)間較長，溫度較高，CU6SN5分解成CU3SN并依附在CU6SN5上。

簡介：伴隨著工業(yè)的發(fā)展，對材料提出了更高的要求。一種材料同時(shí)具有高耐磨性、高強(qiáng)度這兩種性能在實(shí)際中是很難達(dá)到的。于是采用復(fù)合工藝使得不同特性的兩種金屬結(jié)合在一起，以此得到的復(fù)合材料既具有兩種金屬的綜合性能，同時(shí)還可以達(dá)到降低成本、節(jié)能、以及發(fā)揮最好的經(jīng)濟(jì)效益等綜合作用。本論文針對國內(nèi)復(fù)合材料軸套行業(yè)生產(chǎn)中加工工藝相對落后、軸套產(chǎn)品精度低的狀況，提出建立了一種新型的雙金屬軸套的生產(chǎn)工藝，該工藝具有少切削和無切削的特點(diǎn)，同時(shí)以產(chǎn)品性能為目標(biāo)，可以充分利用不同材料的功能，且可以提高技術(shù)水平、生產(chǎn)效率，降低金屬消耗、生產(chǎn)成本。從而推動(dòng)機(jī)械行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，促進(jìn)綠色制造目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。雙金屬軸套是將兩種性能不同的金屬集于一體的新型軸套材料，本文采用冷擠壓工藝來制備雙金屬軸套，以提高軸套的力學(xué)性能。首先采用ANSYS有限元分析軟件，對雙金屬軸套的冷擠壓工藝進(jìn)行了有限元數(shù)值模擬，建立了雙金屬軸套擠壓過程中的變形模型，分析了變形過程中的應(yīng)力應(yīng)變的情況，金屬流動(dòng)情況、以及最終鋼管與銅管結(jié)合情況，驗(yàn)證了冷擠壓成形法生產(chǎn)雙金屬軸套的理論可行性。緊接著對雙金屬軸套冷擠壓工藝進(jìn)行了試驗(yàn)研究，并與模擬結(jié)果進(jìn)行了比較，成形出了質(zhì)量較好的雙金屬軸套制品，進(jìn)一步驗(yàn)證了該工藝的可行性。最后通過力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)，確定了雙金屬軸套的良好的結(jié)合性能。

簡介：隨著固體氧化物燃料電池SOLIDOXIDEFUELCELL，簡稱SOFC低溫化發(fā)展，使得金屬連接體的使用成為可能。金屬連接體與傳統(tǒng)高溫SOFC使用的陶瓷連接體比較，具有成本低廉和易于加工等方面優(yōu)勢。鐵基耐熱合金由于具有資源豐富且與燃料電池其他組件膨脹系數(shù)相匹配等優(yōu)點(diǎn)，作為SOFC連接體材料受到廣泛關(guān)注。本論文采用SUS430材料作為SOFC金屬連接體材料，為抑制材料的CR揮發(fā)和提高材料高溫耐氧化性能，通過溶膠凝膠法在SUS430表面涂覆具有尖晶石結(jié)構(gòu)的MNCO2O4保護(hù)膜。采用XRD，SEM，激光共聚焦，金相顯微鏡等手段對膜材料的相結(jié)構(gòu)，表面微觀形貌，三維立體結(jié)構(gòu)等方面進(jìn)行表征。研究了涂覆工藝對保護(hù)膜完整性和致密性的影響，并研究了具有保護(hù)膜的連接體材料的抗氧化性和保護(hù)膜材料與陰極材料化學(xué)相容性。1以硝酸錳和硝酸鈷為原料，分別采用檸檬酸，聚丙烯酸和EDTA三種配體，制備溶膠凝膠，干凝膠在750℃空氣中煅燒2H，獲得具有尖晶石結(jié)構(gòu)MNCO2O4粉體材料。2采用檸檬酸為配體獲得的溶膠在SUS430不銹鋼表面涂覆，經(jīng)過40℃間歇式通風(fēng)干燥，然后在還原氣氛下750℃熱處理1H，再在空氣中750℃下熱處理1H，經(jīng)過2次涂覆，最終獲得具有致密，完整的表面保護(hù)膜。3涂層基板在空氣中750℃下進(jìn)行抗氧化性測試，在200H內(nèi)涂層基板不斷增重，在200H時(shí)涂層基板氧化增重075MGCM2，而SUS430基板氧化增重196MGCM2。而且在200H后，涂層基板氧化增重更為緩慢。結(jié)果表明，MNCO2O4涂層明顯改善了對SUS430基板的高溫抗氧化性能材料。4涂層材料與陰極材料在750℃下空氣中煅燒24H，XRD結(jié)果顯示沒有新相生成，說明涂層材料與陰極材料具有較好的化學(xué)相容性。

簡介：隨著汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，汽車輕量化顯得尤其重要，鎂合金、鋁合金等輕質(zhì)量高強(qiáng)度的材料首當(dāng)其沖的被應(yīng)用。因此解決鎂合金與鋁合金的連接問題就成了制約鎂鋁合金在汽車上應(yīng)用的關(guān)鍵問題之一。本實(shí)驗(yàn)對2MM厚的AZ31B鎂合金和3MM厚的6061鋁合金進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，研究工藝參數(shù)對點(diǎn)焊接頭力學(xué)性能和顯微組織變化的影響，對點(diǎn)焊接頭的連接機(jī)理進(jìn)行了分析。建立了剪切力函數(shù)Y關(guān)于攪拌頭旋轉(zhuǎn)速度N，軸肩摩擦停留時(shí)間T和攪拌針伸出長度L的響應(yīng)，Y528010N027T048L0056NT0014NL061TL024T2024N2049L2建立了曲面響應(yīng)圖和等高線，從中可以直觀的觀察到工藝參數(shù)對點(diǎn)焊接頭剪切力的影響，并且優(yōu)化出當(dāng)N1000RMIN，T4S，L35MM時(shí)點(diǎn)焊接頭的抗剪切力達(dá)到最大值為528KN對點(diǎn)焊接頭的斷口分析認(rèn)為，斷裂在微觀上表現(xiàn)為解理斷裂，宏觀上表現(xiàn)為脆性斷裂。斷裂一種發(fā)生在MGAL的結(jié)合界面處，另一種發(fā)生在鎂合金的熱影響區(qū)處對接頭鎂合金、鋁合金和攪拌區(qū)內(nèi)的典型特征組織進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)了條狀和塊狀的鋁合金和“洋蔥環(huán)”組織。對點(diǎn)焊接頭區(qū)域進(jìn)行了XRD以及EDS分析，認(rèn)為點(diǎn)焊接頭區(qū)域產(chǎn)生了AL12MG17和AL3MG2金屬間化合物，且有兩種層狀組織，分析認(rèn)為一種為鎂合金層狀組織，另一種為MG，AL12MG17和AL3MG2的金屬間化合物層狀組織。對焊接過程進(jìn)行了溫度的測量，測量的鋁鎂結(jié)合界面最高溫度均低于共晶溫度，結(jié)合對點(diǎn)焊接頭區(qū)域線掃描分析認(rèn)為，點(diǎn)焊接頭的連接方式主要是機(jī)械攪拌連接，同時(shí)伴隨著一些元素?cái)U(kuò)散連接。對點(diǎn)焊接頭橫截面進(jìn)行了顯微硬度的測量，最高值出現(xiàn)在攪拌區(qū)內(nèi)的層狀組織處，同時(shí)層狀組織使得硬度分布不均勻，硬度最低值出現(xiàn)在熱影響區(qū)處。

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簡介：大型吊鉤是起重設(shè)備中的重要取物裝置，主要應(yīng)用于交通、建筑、運(yùn)輸及航運(yùn)等領(lǐng)域，其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、安全性能與使用壽命對起重作業(yè)具有重要影響。由于吊鉤需要長期在重載荷下工作，其強(qiáng)度、硬度與沖擊韌度等必須滿足使用要求。目前我國吊鉤生產(chǎn)主要采用鍛造方法生產(chǎn)，鍛造工藝過程包括自由鍛與模鍛，傳統(tǒng)的鍛造工藝存在材料利用率低、生產(chǎn)周期長、非全纖維鍛造等問題，影響吊鉤的使用壽命和鍛造生產(chǎn)成本。本文針對上述問題，詳細(xì)分析了大型雙鉤式吊鉤的生產(chǎn)工藝現(xiàn)狀，開發(fā)了一種新型的大型吊鉤全纖維鍛造成形工藝，建立了大型吊鉤鍛造過程數(shù)值模擬模型，分析了材料變形規(guī)律，優(yōu)化設(shè)計(jì)了預(yù)成形件形狀與預(yù)成形模具形狀，設(shè)計(jì)開發(fā)了三種吊鉤的全纖維鍛造與模具，最終達(dá)到了提高材料利用率和實(shí)現(xiàn)全纖維鍛造的目的。本文首先針對大型吊鉤的生產(chǎn)要求與目前鍛造工藝，結(jié)合全纖維鍛造的特點(diǎn)，開發(fā)了新型大型吊鉤全纖維鍛造工藝，該工藝流程包括下料、鐓粗、壓痕、劈口、拔長鉤部與桿部、鉤部彎曲、收鉤尖、終鍛、切飛邊、熱校正。根據(jù)新鍛造工藝，對150T、100T和100T50＃三個(gè)型號(hào)的大型吊鉤分別進(jìn)行了各鍛造工序的工藝設(shè)計(jì)與計(jì)算，繪制了冷、熱鍛件圖，確定了毛坯重量和尺寸。本文設(shè)計(jì)了三個(gè)型號(hào)吊鉤的鍛造過程預(yù)成形胎膜形狀，分別設(shè)計(jì)了各型號(hào)吊鉤的“T”字形預(yù)成形件形狀與具體尺寸，建立了各型號(hào)吊鉤的預(yù)鍛過程、鉤尖彎曲過程和終鍛過程的熱力耦合有限元數(shù)值模擬模型，分析了各型號(hào)吊鉤在鍛造過程中材料的變形規(guī)律。根據(jù)三個(gè)型號(hào)吊鉤鍛造過程材料流動(dòng)規(guī)律，優(yōu)化了“T”字形預(yù)成形件尺寸、預(yù)鍛模具和鉤尖彎曲胎膜形狀與尺寸，確保了鉤尖部位彎曲后的預(yù)鍛件形狀滿足吊鉤終鍛工序的體積分布要求，經(jīng)過有限元數(shù)值模擬分析驗(yàn)證，對比材料在終鍛模腔中的填充情況與飛邊分布，保證了終鍛件充滿型腔無折疊，飛邊分布合理，各型號(hào)吊鉤鍛件材料利用率達(dá)70％以上，100T50＃型號(hào)達(dá)85％。最后，總結(jié)給出了此類吊鉤的鍛造工藝和模具設(shè)計(jì)方法，為其它型號(hào)的同類吊鉤鍛造工藝與模具設(shè)計(jì)開發(fā)提供了技術(shù)指導(dǎo)。

簡介：點(diǎn)擊查看更多光纖金屬化封裝工藝與多參數(shù)傳感器的研究與應(yīng)用.pdf精彩內(nèi)容。

簡介：本文主要研究了55NMCMOS金屬硬質(zhì)掩模銅互連技術(shù)中濕法清洗工藝。在55NM工藝平臺(tái)中，評估了三種清洗藥液，第一種是胺基為基礎(chǔ)的有機(jī)溶劑，第二種是半有機(jī)半水基的清洗藥液，第三種是稀釋的氫氟酸。通過刻蝕速率、缺陷、電學(xué)性能、許容時(shí)間等方面表現(xiàn)的比較，第一種胺基有機(jī)溶劑表現(xiàn)最優(yōu)。并通過藥液交換是設(shè)定的優(yōu)化，使得60NM以下顆粒表現(xiàn)達(dá)到最優(yōu)，工藝開發(fā)完成。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，發(fā)現(xiàn)了銅腐蝕、球形缺陷、有機(jī)殘留缺陷等問題。通過研究，找到了缺陷發(fā)生的原因。銅腐蝕是由于光引起的電流，在清洗過程中發(fā)生電化學(xué)腐蝕，通過保持黑暗的腔體環(huán)境能杜絕銅腐蝕問題。球形缺陷主要是設(shè)備潔凈度以及藥液潔凈度不佳引起的，而從硅片中心聚集的特征入手，調(diào)整工藝程式噴藥液的起始位置，能有效降低球形缺陷。通過增加水洗時(shí)間可以有效減少有機(jī)殘留缺陷，同時(shí)不會(huì)引起額外的銅損失。通過這些改善，使得清洗工藝更加成熟、完善，缺陷降低，良率提升。同時(shí)也對金屬硬質(zhì)掩模銅互連中的清洗工藝的發(fā)展趨勢做了一些分析。主要從設(shè)備、清洗藥液等幾方面入手，指出了技術(shù)節(jié)點(diǎn)往前時(shí)對清洗工藝的新要求。

簡介：現(xiàn)代制造業(yè)的飛速發(fā)展對各種金屬材料加工工藝提出了更高的要求。無論是以“3D打印”為代表的現(xiàn)代增材制造技術(shù)，還是以焊接、軋制為代表的傳統(tǒng)制造技術(shù)，均面臨著重要的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。在新型和傳統(tǒng)的金屬材料加工過程中均伴隨著許多力學(xué)問題，這些問題對于工藝實(shí)施過程和最終產(chǎn)品質(zhì)量有重要的影響。但由于成型工藝復(fù)雜且各具特點(diǎn)，研究和解決方法也具有其專業(yè)特殊性，其中數(shù)值計(jì)算技術(shù)為建立定量化的研究模型提供了有力的工具。因此大力發(fā)展相關(guān)金屬材料加工工藝的數(shù)值計(jì)算方法，使得對金屬加工工藝的研究走向定量化和精確化，將有助于提高工藝水平和成品質(zhì)量，從而滿足現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展要求。本文主要針對金屬材料加工領(lǐng)域的三種典型工藝，即屬于現(xiàn)代增材制造范疇的金屬構(gòu)件微尺度鑄軋直接成型技術(shù)，屬于傳統(tǒng)制造范疇的大型磨輥類耐磨結(jié)構(gòu)件硬面堆焊技術(shù)和雙溝環(huán)件冷輾成型技術(shù)開展數(shù)值計(jì)算方法研究。同時(shí)，將人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法和支持向量機(jī)等新型數(shù)值計(jì)算方法用于焊接領(lǐng)域中若干重要問題的數(shù)值建模，通過建立定量化的分析模型，從大量樣本數(shù)據(jù)中挖掘工藝參數(shù)之間的內(nèi)在規(guī)律，實(shí)現(xiàn)輸入因素和輸出結(jié)果之間的非線性映射和快速響應(yīng)。這不僅可以加深對新型及傳統(tǒng)金屬材料加工工藝的科學(xué)認(rèn)識(shí)，還可為實(shí)際生產(chǎn)中的工藝規(guī)劃和改進(jìn)提供理論指導(dǎo)。本文的主要研究內(nèi)容如下1金屬構(gòu)件微尺度鑄軋無模直接成型技術(shù)研究針對一種新型的基于微尺度鑄軋的金屬構(gòu)件直接成型技術(shù)，進(jìn)行了基礎(chǔ)性研究?；谙嘧儌鳠釋W(xué)，建立了微尺度鑄軋的一維凝固相變模型和恒定固液分界面穩(wěn)態(tài)模型，理論上分析了固液相溫度分布、凝固界面隨時(shí)間變化規(guī)律以及固液界面的穩(wěn)定存在條件。基于有限體積法和傳熱學(xué)理論，建立了金屬構(gòu)件微尺度鑄軋直接成型的數(shù)值計(jì)算模型。重點(diǎn)對金屬熔體在微尺度和高溫度梯度條件下的流動(dòng)、傳熱和凝固界面演變行為進(jìn)行了研究，分析了各工藝參數(shù)對凝固界面的影響規(guī)律。在理論分析和數(shù)值計(jì)算的基礎(chǔ)上搭建了微尺度鑄軋的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，提出了一種控制金屬流動(dòng)的恒壓實(shí)施方法，并制造出不同形狀規(guī)格的柱形錫合金件，初步證明了該工藝實(shí)施的可行性。2大型磨輥類耐磨結(jié)構(gòu)件硬面堆焊數(shù)值仿真研究基于SYSWELDMPA軟件平臺(tái)，提出了一種用于實(shí)現(xiàn)大型磨輥硬面堆焊的數(shù)值計(jì)算方法，可用于考察多道焊接熱循環(huán)對磨輥基體溫度場和應(yīng)力場的影響。根據(jù)磨輥堆焊再制造和復(fù)合制造的技術(shù)特點(diǎn)，分別提出了描述其工藝實(shí)施過程的數(shù)值仿真流程，并建立了對應(yīng)的有限元模型。針對高鉻鑄鐵基磨輥的堆焊再制造和ZG20SIMN基磨輥的堆焊復(fù)合制造，采用JMATPRO軟件開發(fā)了不同磨輥母材和堆焊焊絲的SYSWELD專用材料數(shù)據(jù)庫。并以簡單的小型平板堆焊為研究對象，分別建立了適用于打底層、填充層和蓋面層堆焊仿真的熱源模型，并提取出描述不同焊層溫度歷程的熱循環(huán)曲線，將此熱循環(huán)曲線施加到大型耐磨結(jié)構(gòu)件，實(shí)現(xiàn)了磨輥堆焊再制造和堆焊復(fù)合制造全過程的數(shù)值仿真。研究成果可為提高硬面堆焊工藝水平和產(chǎn)品質(zhì)量提供理論基礎(chǔ)。3基于軟計(jì)算的智能算法在焊接領(lǐng)域的數(shù)值建模針對以人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法和支持向量機(jī)為代表的智能建模算法在焊接領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行了研究。采用遺傳算法優(yōu)化BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的初始權(quán)值和閥值，建立了TIG焊縫尺寸的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型?；跓釓椝苄杂邢拊ǎ⒘似桨宥押傅臄?shù)值計(jì)算模型，研究了電流、電壓和焊速對于平板堆焊角變形和橫向收縮的耦合影響規(guī)律。通過數(shù)值實(shí)驗(yàn)得到了訓(xùn)練樣本，采用合適的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和訓(xùn)練參數(shù)，建立了人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型用于預(yù)測角變形和橫向收縮?；诠逃凶冃卫碚摵蜔釓椝苄杂邢拊ǎ⒘薚型接頭的焊接仿真模型，并由試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，規(guī)劃了一系列數(shù)值實(shí)驗(yàn)，得到了不同參數(shù)組合下T型接頭的固有變形數(shù)值。以電流、電壓、焊速和板厚為輸入變量，橫向和縱向固有變形為輸出結(jié)果，建立了預(yù)測T型接頭固有變形的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和SVM支持向量機(jī)模型，并將其應(yīng)用于典型船體結(jié)構(gòu)焊接變形的預(yù)報(bào)。4雙溝截面環(huán)件冷輾成型理論及數(shù)值仿真研究針對雙溝環(huán)件冷輾成型的技術(shù)特點(diǎn)，提出了一種從工藝參數(shù)設(shè)計(jì)到環(huán)件軋制生產(chǎn)的工藝方案?；诃h(huán)件冷軋制理論，提出了適合雙溝環(huán)件的外徑增長公式、導(dǎo)向輥位移公式、毛坯尺寸以及芯輥進(jìn)給速度設(shè)計(jì)方法。基于彈塑性有限元理論，建立了雙溝環(huán)件冷輾成型的數(shù)值計(jì)算模型，并分析了毛坯尺寸和芯輥進(jìn)給速度對輾擴(kuò)力能的影響規(guī)律。以理論分析和數(shù)值計(jì)算為基礎(chǔ)，在D56G90數(shù)控軋環(huán)機(jī)上進(jìn)行了4206型雙溝軸承外圈的冷輾成型實(shí)驗(yàn)，得到了合格的軸承外圈成品，驗(yàn)證了理論分析與數(shù)值計(jì)算相結(jié)合的工藝方案的有效性。研究成果還可用于指導(dǎo)其他異形截面環(huán)件冷輾成型的參數(shù)設(shè)計(jì)和產(chǎn)品生產(chǎn)。

簡介：氧化鋁陶瓷發(fā)熱片以其熱效率高、節(jié)能環(huán)保、發(fā)熱均勻等特點(diǎn)，在最近幾年受到人們的廣泛關(guān)注。其生產(chǎn)工藝主要包括在流延成型的氧化鋁生坯上漏印金屬漿料，之后層片疊壓，在1600℃高溫下金屬與氧化鋁陶瓷高溫共燒。其基本原理就是利用大多數(shù)金屬發(fā)熱材料的電阻隨著溫度升高而逐漸升高這一基本特點(diǎn)。目前，企業(yè)陶瓷發(fā)熱片發(fā)熱溫度一般達(dá)到800～1000℃，限制了其在中低溫領(lǐng)域的應(yīng)用。而金屬發(fā)熱絲材料的選擇很大程度上決定了陶瓷發(fā)熱片的性能。研究表明，鐵磁材料鎳比較適合作為金屬發(fā)熱絲，相比于鎢鉬材料，鎳具有更高的正電阻溫度系數(shù)，達(dá)到00069℃1。同時(shí)鎳作為鐵磁材料，在較低的溫度358℃能夠從鐵磁體轉(zhuǎn)變?yōu)轫槾朋w，從而對金屬的電阻提高有一定的貢獻(xiàn)。本課題對鎳在0～800℃的電阻變化進(jìn)行了測量，發(fā)現(xiàn)其200℃、400℃和800℃的電阻分別為室溫的217倍、497倍及837倍，其電阻隨溫度變化較大可以作為金屬發(fā)熱體。在降低氧化鋁陶瓷燒結(jié)溫度方面，設(shè)計(jì)了硼硅酸鉛和硼硅酸鈣兩種玻璃粉，并與氧化鋁粉按照一定的比例混合，在800～1000℃燒結(jié)后其顯氣孔率最低為1599％，在4500V高壓下都發(fā)生了擊穿。在氧化鋁中加入1TIO2為基本燒結(jié)助劑，同時(shí)加入05MGO、3MNO2復(fù)合燒結(jié)助劑，在1350℃高溫?zé)Y(jié)后其收縮率達(dá)到85，顯氣孔率為41，三點(diǎn)彎強(qiáng)度為174MPA。同時(shí)以AL2SO43、（NH42CO3為原料，采用液相包裹法對微米AL2O3、MGO、TIO2、MNO2復(fù)合粉體進(jìn)行液相包覆，制備出前驅(qū)體碳酸鋁銨，之后進(jìn)行800℃高溫煅燒，得到納米氧化鋁包覆微米氧化鋁的復(fù)合粉體，在1350℃燒結(jié)后其收縮率達(dá)到137，顯氣孔率為392，三點(diǎn)彎強(qiáng)度為223MPA，同時(shí)其在4500V高壓下的漏電流也小于15MA，基本滿足要求。以鎳粉為金屬發(fā)熱材料漏印在企業(yè)生產(chǎn)的氧化鋁生坯上，對陶瓷發(fā)熱片的共燒工藝進(jìn)行了探索。隨企業(yè)1450℃濕氫生產(chǎn)線燒結(jié)后，漏印的鎳粉熔成熔滴。在氬氣保護(hù)條件下通濕潤的水蒸氣對陶瓷發(fā)熱片進(jìn)行1350℃高溫?zé)Y(jié)，以5℃MIN升溫速度，在600℃保溫10MIN通入濕潤的氬氣，燒結(jié)后漏印的鎳粉電阻較正常，但陶瓷發(fā)熱片灰黑，有部分殘?zhí)课磁懦Ｔ谄髽I(yè)900℃干氫生產(chǎn)線上燒結(jié)后，鎳粉電阻顯示正常，再經(jīng)過1350℃干燥的氬氣保護(hù)燒結(jié)，其陶瓷發(fā)熱片較白，電阻顯示正常，從而實(shí)現(xiàn)了鎳粉在氬氣保護(hù)下與氧化鋁在1350℃高溫?zé)Y(jié)。

簡介：TIC金屬陶瓷具有高硬度、高耐磨、耐高溫、抗氧化等特性，從而得到了普遍的重視和廣泛的應(yīng)用。但TIC金屬陶瓷的耐沖擊性低、機(jī)械加工性差，極大限制了它的應(yīng)用。將其與其他金屬材料如鋼連接成復(fù)合構(gòu)件將進(jìn)一步擴(kuò)大其在工程中的應(yīng)用范圍。但TIC金屬陶瓷與金屬的物理、化學(xué)、力學(xué)性能差異極大，很難得到理想的連接界面，且接頭中容易產(chǎn)生的殘余應(yīng)力和較多的連接缺陷。因此，研究TIC金屬陶瓷與金屬的連接具有重要的實(shí)際意義。本文針對TIC金屬陶瓷與鋼的連接問題，開展了TIC金屬陶瓷304不銹鋼304SS的釬焊、固相擴(kuò)散連接與部分瞬間液相連接研究工作。目前，陶瓷與金屬的焊接或連接多采用AGCU基合金作為填充層，其中貴金屬AG的含量大多大于50％，導(dǎo)致連接成本高，不便于工業(yè)生產(chǎn)的廣泛應(yīng)用。另外，多數(shù)AGCU基釬料連接的接頭服役溫度較低，大約500℃甚至低于500℃，使陶瓷在高溫結(jié)構(gòu)件上的使用受到限制。因此，有待開發(fā)新型低成本、高性能的釬料。以CU作為活性釬料的基礎(chǔ)成分，依據(jù)鍵參數(shù)理論與吉布斯自由能的計(jì)算，選擇添加NI、MN和NB元素作為CU基活性釬料的組元，對TIC金屬陶瓷與304SS進(jìn)行了釬焊試驗(yàn)。通過SEM、EDS和XRD等方法，研究了活性元素NB的含量、工藝參數(shù)對TICCUNIMNNB304SS釬焊界面微觀結(jié)構(gòu)與性能的變化規(guī)律。分析發(fā)現(xiàn)，活性元素NB與TIC發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成具有一定金屬性和陶瓷性的NBXCY化合物，對界面的物理化學(xué)性質(zhì)起到了過渡作用界面結(jié)構(gòu)為304SSΣCUSSNB6C5NB2CΑTITIC，揭示了CUNIMNNB合金釬料釬焊TIC304SS的界面形成機(jī)制。NB的含量、釬焊溫度和保溫時(shí)間直接影響界面結(jié)合強(qiáng)度，當(dāng)NB含量8WT、釬焊溫度1170℃、保溫時(shí)間15MIN時(shí)，TICCU52NI32MN8NB8304SS接頭的剪切強(qiáng)度高達(dá)925MPA。釬焊接頭的服役溫度一般在釬料熔化溫度以下，受釬料的熔點(diǎn)限制，而固相擴(kuò)散連接接頭相比釬焊接頭，其服役溫度受中間層熔點(diǎn)的影響較小，所以廣受關(guān)注。固相擴(kuò)散連接中，由于TIC金屬陶瓷與304SS的熱膨脹系數(shù)差別很大，在接合面附近將形成高的殘余應(yīng)力，降低這種殘余應(yīng)力的中間層選擇是實(shí)現(xiàn)可靠連接的關(guān)鍵。采用TINBCU中間層，在連接溫度925℃、保溫時(shí)間20MIN、連接壓力8MPA條件下，固相擴(kuò)散連接的TIC304SS接頭的平均剪切強(qiáng)度為846MPA。剪切斷裂發(fā)生在近TICTI連接界面的TIC金屬陶瓷內(nèi)部。分析發(fā)現(xiàn)，TIC金屬陶瓷與中間層TI之間形成連續(xù)的TI原子過渡。NB與TI無限固溶，并且NB的線膨脹系數(shù)與TIC金屬陶瓷極為接近，在接頭中可形成應(yīng)力緩沖區(qū)。CU延展性很好，并且與304SS中的FE、CR等元素反應(yīng)不生成金屬間化合物，有利于接頭性能的提高。TICTINBCU304SS恒壓固相擴(kuò)散連接的時(shí)間長、壓力大，在此基礎(chǔ)上為了促進(jìn)原子間的互擴(kuò)散，縮短連接時(shí)間，而引入了脈沖加壓技術(shù)。試驗(yàn)將中間層調(diào)整為TINB，連接溫度降低至890℃，保溫時(shí)間縮短至416MIN，對TIC304SS進(jìn)行恒壓10MPA與脈沖加壓210MPA擴(kuò)散連接對比實(shí)驗(yàn)。通過對接頭中原子擴(kuò)散系數(shù)的理論計(jì)算發(fā)現(xiàn)，脈沖壓力確實(shí)有效的提高了原子的擴(kuò)散速度。當(dāng)保溫時(shí)間僅為10MIN時(shí)，接頭的平均剪切強(qiáng)度已高達(dá)110MPA，說明采用脈沖加壓擴(kuò)散連接技術(shù)不僅大幅度提高了連接效率，而且提高了連接接頭的力學(xué)性能。該接頭的斷口呈混合型斷裂的特征，即裂紋沿著TIC金屬陶瓷與界面反應(yīng)區(qū)間交替擴(kuò)展，這種斷裂方式消耗的能量更多，對應(yīng)的接頭強(qiáng)度更高，從而揭示了脈沖壓力對接頭性能的影響規(guī)律。固相擴(kuò)散連接工藝對待焊母材端面的粗糙度要求很高，而部分瞬間液相連接PTLP克服了這些缺點(diǎn)，并一定程度上綜合了釬焊與固相擴(kuò)散連接的優(yōu)點(diǎn)。采用TICUNB金屬中間層，對TIC金屬陶瓷與304SS進(jìn)行了PTLP連接試驗(yàn)。在TIC金屬陶瓷一側(cè)，TICU層在高于共晶點(diǎn)的連接溫度下熔化，與TIC金屬陶瓷、核心金屬層NB產(chǎn)生界面反應(yīng)；而在304SS一側(cè)，NB與304SS進(jìn)行固相擴(kuò)散，以形成具有固相擴(kuò)散特征的連接結(jié)構(gòu)。在連接溫度890℃、保溫時(shí)間10MIN、連接壓力10MPA條件下，TICTICUNB304SS接頭剪切強(qiáng)度最高達(dá)1067MPA，界面結(jié)構(gòu)為304SSΣNBCUTICUTI2ΑTITIC。通過TICU化合物形成規(guī)律的理論計(jì)算，以及對PTLP工藝參數(shù)的優(yōu)化，為界面產(chǎn)物的生長控制提供理論依據(jù)。通過上述研究表明，選擇合適的連接工藝可以實(shí)現(xiàn)TIC金屬陶瓷與304SS的高強(qiáng)度連接。而合理的釬料中間層設(shè)計(jì)、工藝參數(shù)的優(yōu)化，可促進(jìn)接頭中原子的擴(kuò)散與冶金反應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)高效率、低成本、高性能的連接，為TIC金屬陶瓷與異種材料的連接提供新的思路。

簡介：AL2O3陶瓷紫銅復(fù)合構(gòu)件在航空航天、電子工業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用前景。針對AL2O3陶瓷與紫銅之間的釬焊連接，本文提出了先對AL2O3陶瓷進(jìn)行反應(yīng)金屬化再與紫銅連接的間接釬焊方法，對反應(yīng)金屬化機(jī)理進(jìn)行了闡述，并研究了金屬化粉末中TI含量和釬焊工藝參數(shù)對AL2O3陶瓷紫銅接頭微觀組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的影響。將金屬化粉末作為活性釬料對AL2O3陶瓷與紫銅進(jìn)行直接釬焊，并對比了兩種釬焊方法對釬縫組織、接頭性能和紫銅母材的影響。綜合分析了接頭的斷裂位置，抗剪強(qiáng)度和接頭組織之間的相互聯(lián)系。采用機(jī)械球磨的方式制備SN03AG07CUX％TIWTX2468金屬化粉末，其熔化區(qū)間為219℃231℃，機(jī)械球磨過程未導(dǎo)致金屬化粉末發(fā)生機(jī)械冶金反應(yīng)。在900℃30MIN條件下對AL2O3陶瓷進(jìn)行反應(yīng)金屬化，在AL2O3陶瓷表面得到了結(jié)合良好且包括ΒSN基體和TI6SN5相的金屬化層，其中TI6SN5相隨著TI含量的增加而增加。金屬化層AL2O3陶瓷界面生成了TIO反應(yīng)層。利用SN03AG07CU釬料在580℃660℃實(shí)現(xiàn)了金屬化的AL2O3陶瓷與紫銅的連接。接頭典型界面結(jié)構(gòu)為CUCU3SNCU6SN5ΒSNTI6SN5AL2O3陶瓷顆粒AL2O3陶瓷。釬焊工藝參數(shù)對接頭的界面結(jié)構(gòu)和抗剪強(qiáng)度有著較大的影響，隨著釬焊溫度升高或者保溫時(shí)間延長，紫銅中CU元素向釬縫中的溶解量增多，釬縫中形成越來越多的CUSN化合物。當(dāng)620℃5MIN時(shí)，接頭獲得最大抗剪強(qiáng)度值32MPA，斷裂發(fā)生于CU6SN5和ΒSN層。當(dāng)釬焊參數(shù)超過最佳釬焊工藝620℃5MIN時(shí)，釬縫中出現(xiàn)柯肯達(dá)爾空洞，導(dǎo)致接頭抗剪強(qiáng)度急劇下降。將金屬化粉末作為活性釬料在900℃10MIN條件下實(shí)現(xiàn)了AL2O3陶瓷與紫銅直接釬焊，接頭的典型組織包括CUSS、富CU相和TI2CU相，AL2O3陶瓷側(cè)生成含有TIO和TIO2的反應(yīng)層。隨著TI含量的增加，釬料與AL2O3陶瓷之間的反應(yīng)越充分，接頭的抗剪強(qiáng)度逐漸增大并達(dá)到穩(wěn)定值。TI含量為6和8時(shí)，接頭得到最大抗剪強(qiáng)度值52MPA，接頭完全斷裂于AL2O3陶瓷基體。相比于間接釬焊，接頭的抗剪強(qiáng)度有所提高，但是對紫銅表面硬度的損害更大。

簡介：中南大學(xué)碩士學(xué)位論文基于地統(tǒng)計(jì)學(xué)與GIS的土壤重金屬污染評價(jià)與預(yù)測姓名林艷申請學(xué)位級(jí)別碩士專業(yè)地圖學(xué)與地理信息系統(tǒng)指導(dǎo)教師湛飛并朱建軍20090401ABSTRACTTHEHEAVYMETALSPOLLUTIONISTHEMOSTIMPORTANTFACTORTHATBREAKSTHESOILENVIRONMENTBESIDES，ITENDANGERSHUMANHEALTHDIRECTLYORINDIRECTLYBASEDONGEOSTATISTICMETHODANDGIS，THISPAPERCARRIEDOUTASERIESOFSTUDIESONHG，PB，CD，AS，ZN，CU，NIANDCRINSOILOFADEVELOPEDCITYINSOUTHOFCHINAFIRST，THESPATIALDISTRIBUTIONOFHEAVYMETALSINTHESOILWASSTUDIED；SECOND，ASERIESOFPOLLUTIONASSESSMENTONTHEHEAVYMETALSWEREPERFORMED；THIRD，QUANTITATIVEANALYSESONTHEFACTORSINFLUENCINGTHEPOLLUTIONWEREPROVIDED；LAST，THEHEAVYMETALSCONCENTRATIONOFSTUDIEDAREAIN2020WEREPREDICTEDTHEMAINWORKAREASFOLLOWING1THESPATIALDISTRIBUTIONCHARACTERISTICSOFHEAVYMETALSWEREQUANTITATIVELYDESCRIBEDUSINGGEOSTATISTICALMETHODS。THETESTINGVARIOGRAMSOFTHEEIGHTELEMENTSCOMPLETELYMATCHEDTHEORETICALSTRUCTURETHESEMIVARIOGRAMOFTHEHEAVYMETALSEXHIBITEDOBVIOUSNUGGETEFFECTSANDISOTROPYTHESTUDYSUGGESTSTHATTHESPATIALDISTRIBUTIONOFHG，CDANDASMIGHTBEAFFECTEDBYANTHROPOGENICACTIVITIES，WHILEOTHERSAFFECTEDMAINLYBYPARENTSOILMATERIALSINTHEIRRANGESANDANTHROPOGENICACTIVITIESOUTOFTHERANGES2INDEXOFNEMERO，INDEXOFGEOACCUMULATION，POLLUTIONLOADINDEXANDPOTENTIALECOLOGICALRISKINDEXWEREUSEDTOSTUDYTHEANTHROPOGENICPOLLUTIONCOMPREHENSIVELYCONCLUSIONSHOWSTHATTHEREISANTHROPOGENICPOLLUTIONINDIFFERENTLEVELSONTHEMETALS，OFWHICHHG，CD，PB，ASARETHEPRIMARYELEMENTSCAUSINGTHEPOLLUTIONBESIDES，THEREISPOTENTIALECOLOGICALHAZARDWITHHG，CD，PB，AS，OFWHICHHGANDCDARETHEHI曲ESTTHELOCATIONANDSCOPEOFPOLLUTIONAREACANBESHOWEDVISUALLYONINTERPOLATIONMAPSFINISHEDTHROUGHGEOSTATISTICMETHODANDGISSOFLWARE3BASEDONSTATISTICALMETHODANDSPATIALANALYSISOFGIS，THEQUANTITATIVEANALYSISONTHEFACTORSOFPOLLUTIONIMPACTSUGGESTSTHATTHEPOLLUTIONOFHG，PB，CDANDASISMAINLYCAUSEDBYENTERPRISESWHICHALSOARECONNECTEDWITHTHELOCATIONSSERIOUSLYPOLLUTEDMEANWHILE，THESTUDYINDICATESTHATWATERASALARGECARRIEROFPOLLUTIONISONEOFTHE