高熵合金在焊接领域的应用研究现状 被引量：1

1

作者 张秉刚 于涛 +1 位作者 王厚勤 韩柯 《航空材料学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1-14,共14页

高熵合金由于其新颖的设计理念及特殊性能,成为材料科学领域内新的研究热点。目前高熵合金的研究与应用还主要局限在材料的制备与合成方面,随着其在工业领域的广泛应用,必然涉及高熵合金在焊接领域的研究。本文从高熵合金同种材料的焊... 高熵合金由于其新颖的设计理念及特殊性能,成为材料科学领域内新的研究热点。目前高熵合金的研究与应用还主要局限在材料的制备与合成方面,随着其在工业领域的广泛应用,必然涉及高熵合金在焊接领域的研究。本文从高熵合金同种材料的焊接、高熵合金和异种材料之间的焊接以及高熵合金作为填充材料进行异种材料之间的焊接三个方面展开叙述,重点分析焊接方法、高熵合金组分、焊接初始状态及焊接参数等因素对接头组织和性能的影响,特别在高熵合金作为填充材料时,利用高熵效应和迟滞扩散效应进行的界面调控尤为重要;对不同制备方法下的高熵合金涂层进行细致分析,介绍熔覆工艺、添加微量元素以及后热处理的影响,着重对比激光熔覆工艺下高熵合金涂层的耐磨性;通过对高熵合金在焊接领域的研究与应用进行总结,提出目前存在的问题主要是尚未建立高熵合金体系和焊接工艺间的对应标准及阐明缺陷的形成机理;并对未来高熵合金在焊接领域的重点研究方向进行了展望。 展开更多

关键词 高熵合金 高熵效应 焊接 填充材料 涂层

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Ti-6Al-4V电子束焊接焊缝区域精细组织特征 被引量：20

2

作者 吴会强 冯吉才 +1 位作者 何景山 张秉刚 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 2005年第3期21-24,共4页

采用OM,XRD,EPMA,TEM分析了电子束焊接Ti-6Al-4V焊缝区域的精细组织结构特征。结果表明接头区域组织形态由基体等轴晶向焊缝柱状形态演化,焊缝区域呈现单一α′网篮状组织,TEM板束形态呈多向分布,焊缝区域的位错分布密度与基体母材相比... 采用OM,XRD,EPMA,TEM分析了电子束焊接Ti-6Al-4V焊缝区域的精细组织结构特征。结果表明接头区域组织形态由基体等轴晶向焊缝柱状形态演化,焊缝区域呈现单一α′网篮状组织,TEM板束形态呈多向分布,焊缝区域的位错分布密度与基体母材相比呈现出减小的趋势,且熔合线附近存在V,Fe等β稳定元素浓度起伏现象。 展开更多

关键词 TI-6AL-4V 电子束焊接 焊缝区 组织特征 精细 组织结构特征 TEM分析 EPMA 形态演化 组织形态 分布密度 元素浓度 XRD 接头区 熔合线 基体

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以Ti/V/Cu、V/Cu为中间层的TiAl合金与40Cr钢的扩散连接 被引量：7

3

作者 何鹏 张秉刚 +1 位作者 冯吉才 钱乙余 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2000年第4期53-57,共5页

用真空扩散连接方法对TiAl/Ti/V/Cu/4 0Cr钢及TiAl/V/Cu/4 0Cr钢进行了研究。结果表明 ,以Ti/V/Cu作中间层的接头拉伸强度高于以V/Cu作中间层的接头强度。界面分析显示 ,Ti/V、V/Cu、Cu/4 0Cr钢的各个结合界面处未形成金属间化合物 ,而T... 用真空扩散连接方法对TiAl/Ti/V/Cu/4 0Cr钢及TiAl/V/Cu/4 0Cr钢进行了研究。结果表明 ,以Ti/V/Cu作中间层的接头拉伸强度高于以V/Cu作中间层的接头强度。界面分析显示 ,Ti/V、V/Cu、Cu/4 0Cr钢的各个结合界面处未形成金属间化合物 ,而TiAl/Ti的结合界面上有Ti3Al产生 ;在TiAl/V的界面上有Ti3Al、Al3V两种金属间化合物产生 ;界面上脆性金属间化合物的产生是接头发生断裂的原因。 展开更多

关键词 TiAl TI3AL 40CR钢 扩散连接 钛铝合金 扩散焊

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电子束焊接在航空航天工业中的应用 被引量：32

4

作者 陈国庆 张秉刚 +1 位作者 冯吉才 孙毅 《航空制造技术》 2011年第11期42-45,共6页

航空航天工业的发展无疑是新技术、新工艺和新材料研究与应用水平的综合体现,焊接技术作为一种重要的加工方法在飞机发动机及运载火箭制造中始终处于至关重要的地位。焊接技术的进步与发展不仅能给航空航天结构减重,而且还能为其性能的... 航空航天工业的发展无疑是新技术、新工艺和新材料研究与应用水平的综合体现,焊接技术作为一种重要的加工方法在飞机发动机及运载火箭制造中始终处于至关重要的地位。焊接技术的进步与发展不仅能给航空航天结构减重,而且还能为其性能的提高提供技术支持。 展开更多

关键词 电子束焊接 钛合金 轻稀有金属合金 电子束焊接技术 航空航天工业 飞机发动机

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TiAl合金焊接裂纹控制研究进展 被引量：5

5

作者 陈国庆 张戈 +2 位作者 尹乾兴 张秉刚 冯吉才 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期115-119,共5页

新一代航空发动机追求轻量化与高性能,在发动机设计制造过程中大量新材料和异种材料被选用。TiAl合金作为一种轻质、高强的新型高温结构材料逐渐走进人们的视野,并因其优良的高温性能及抗氧化性能受到航空航天等高尖端领域学者的广泛关... 新一代航空发动机追求轻量化与高性能,在发动机设计制造过程中大量新材料和异种材料被选用。TiAl合金作为一种轻质、高强的新型高温结构材料逐渐走进人们的视野,并因其优良的高温性能及抗氧化性能受到航空航天等高尖端领域学者的广泛关注。由此可预见,TiAl合金将成为一种重要的工程材料,因此迫切需要对TiAl合金的焊接问题进行研究,推进其工业化应用。TiAl合金虽然高温性突出,但其室温塑性差,极易产生焊接裂纹,该问题在熔化焊中尤为明显。此外,TiAl合金是一种脆性材料,在快速加热冷却的焊接热循环条件下,接头组织不仅易硬化,变形能力和断裂韧性降低,而且焊接区会形成较大的热致应力,引发接头开裂。鉴于TiAl合金焊接性较差,焊接裂纹的控制成为其焊接研究的重点。目前,TiAl合金焊接裂纹控制方法主要包括钎料成分设计、交替纳米镀层、大电流焊接、中间层金属设计、焊前预热及焊后热处理等。钎料成分设计、交替纳米镀层和中间层金属设计通常用于钎焊、扩散焊等非熔化焊接,这些方法能够降低焊接残余应力,减少脆性相的生成,但接头性能受填充金属的限制。大电流焊接和焊前预热及焊后热处理多用于TiAl合金熔化焊接,较大的热输入和高温停留时间能够促进接头的相转变,并且有利于焊接残余应力的释放,但也会导致焊缝晶粒粗大等问题,焊接工艺还有待进一步优化。本文系统地介绍了TiAl合金焊接裂纹的成因及裂纹控制研究进展,重点对不同裂纹控制方法的适用范围和特点进行了分析,以建立焊接接头组织与力学性能的联系,最后对TiAl合金焊接研究方向提出了建议。 展开更多

关键词 TIAL合金 焊接技术 焊接裂纹 显微组织 力学性能

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固溶强化镍基高温合金及其与异种材料焊接研究进展 被引量：8

6

作者 陈国庆 张戈 +2 位作者 刘政 树西 张秉刚 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2021年第12期20-27,共8页

固溶强化镍基高温合金服役温度高,抗高温氧化和抗腐蚀能力好,被广泛用于制造航空发动机以及超临界发电站等高温零部件。相比于沉淀强化镍基高温合金,固溶强化镍基高温合金焊接性相对较好,通过调整焊接工艺和合金成分即可避免焊接裂纹的... 固溶强化镍基高温合金服役温度高,抗高温氧化和抗腐蚀能力好,被广泛用于制造航空发动机以及超临界发电站等高温零部件。相比于沉淀强化镍基高温合金,固溶强化镍基高温合金焊接性相对较好,通过调整焊接工艺和合金成分即可避免焊接裂纹的形成。随着固溶强化镍基高温合金应用范围的不断扩大,高温合金与异种材料的焊接展现出巨大的研究价值。因此,综述了固溶强化镍基高温合金及其与异种材料焊接技术的研究进展,主要涉及氩弧焊、激光焊接、电子束焊接以及钎焊、扩散焊和摩擦焊接方法,并对固溶强化镍基高温合金焊接研究进行了展望。 展开更多

关键词 固溶强化镍基高温合金 氩弧焊 电子束焊 扩散焊 钎焊

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南亚热带丘陵赤红壤水库容状况及水分问题研究 被引量：3

7

作者 郭庆荣 钟继洪 +2 位作者 张秉刚 谭军 高淑涛 《农业系统科学与综合研究》 CSCD 北大核心 2004年第4期254-257,共4页

分析了南亚热带丘陵赤红壤总库容、贮水库容、有效水库容和通透库容的特征及差异,0cm～100cm土层的总库容为4550 4m3/hm2,比华北潮土的小9 53%,比东北黑土的小11 06%;0cm～100cm土层的贮水库容为3265 7m3/hm2,比华北潮土的小16 84%,比... 分析了南亚热带丘陵赤红壤总库容、贮水库容、有效水库容和通透库容的特征及差异,0cm～100cm土层的总库容为4550 4m3/hm2,比华北潮土的小9 53%,比东北黑土的小11 06%;0cm～100cm土层的贮水库容为3265 7m3/hm2,比华北潮土的小16 84%,比东北黑土的小23 16%;有效水库容为1474 8m3/hm2,比华北潮土的小29 03%,比东北黑土的小29 77%;0cm～100cm土层通透库容,丘陵赤红壤为1284 7m3/hm2,比华北潮土大181 7m3/hm2,比东北黑土大424 7m3/hm2。阐述了其目前存在的水分问题。表5,参8。 展开更多

关键词 丘陵赤红壤 季节性干旱 土壤水库容 土壤水分

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全片层TiAl合金的片层取向和片层间距控制的研究现状 被引量：5

8

作者 李晓鹏 张秉刚 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期90-98,共9页

全片层TiAl合金的片层取向和片层间距对其断裂韧性、屈服强度、蠕变性能和疲劳性能等力学性能具有重要影响。本文从片层取向控制和片层间距控制两方面,系统的综述了全片层TiAl合金的性能和组织间的关系,并总结了提升全片层TiAl合金的性... 全片层TiAl合金的片层取向和片层间距对其断裂韧性、屈服强度、蠕变性能和疲劳性能等力学性能具有重要影响。本文从片层取向控制和片层间距控制两方面,系统的综述了全片层TiAl合金的性能和组织间的关系,并总结了提升全片层TiAl合金的性能的手段。指出取向与晶体生长方向相同、片层间距细小的全片层TiAl合金具有最优的综合力学性能;减小Al当量、增大生长速度和环境压力可减小全片层TiAl合金的片层间距,增大Al当量是最简单有效的细化片层的手段;自引晶法是控制片层取向的新兴方法,是未来TiAl合金片层取向控制的重要发展方向。 展开更多

关键词 全片层TiAl合金 片层取向 片层间距 力学性能

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锆基非晶合金焊接与晶化控制研究现状

9

作者 陈国庆 邢紫麒 +2 位作者 张戈 张秉刚 吕世雄 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2022年第12期92-98,共7页

锆基非晶合金凭借着高强度和耐腐蚀等优异性能成为材料科学与工程领域的研究热点,并在航空航天、电力电气等领域实现应用。然而,块体锆基非晶合金制备尺寸有限且焊接过程中易发生晶化,难以实现大尺寸非晶材料的生产应用。因此,在分析锆... 锆基非晶合金凭借着高强度和耐腐蚀等优异性能成为材料科学与工程领域的研究热点,并在航空航天、电力电气等领域实现应用。然而,块体锆基非晶合金制备尺寸有限且焊接过程中易发生晶化,难以实现大尺寸非晶材料的生产应用。因此,在分析锆基非晶合金焊接性的基础上,综述了锆基非晶合金焊接的研究现状以及晶化控制研究进展,最后针对锆基非晶合金焊接存在的问题对未来的研究方向进行了展望。 展开更多

关键词 锆基非晶合金 熔化焊 固相焊 显微组织 晶化控制

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TiAl/TC4异种材料真空电子束焊接头组织及性能

10

作者 陈国庆 张秉刚 +1 位作者 何景山 冯吉才 《航空制造技术》 2007年第z1期227-230,共4页

研究了TiAl基合金与TC4合金异种材料电子束焊接,从接头组织、工艺性能和非对中焊等方面进行分析,为实际应用提供了理论依据.

关键词 TIAL基合金 TC4合金 电子束焊 组织性能

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镍基高温合金电子束钎焊润湿性及界面产物

11

作者 王刚 何景山 +1 位作者 张秉刚 冯吉才 《航空制造技术》 2007年第z1期223-226,共4页

采用两种钎料对镍基高温合金进行了真空电子束钎焊润湿性试验,探讨了真空电子束钎焊主要工艺参数对钎料铺展润湿性的影响.在确定优选钎料的基础上,进行了电子束钎焊搭接试验,研究了界面结构,确定了界面反应产物及其形态分布.

关键词 电子束 钎焊 润湿性 界面产物

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TiAl/TiAl、TiAl/TC4真空电子束焊接头组织及缺陷分析

12

作者 张秉刚 冯吉才 何景山 《航空制造技术》 北大核心 2004年第z1期141-143,共3页

采用电子束焊接方法对航空航天用的新型结构材料TiAl合金的自体及与TC4的异体对接接头进行了焊接试验,并利用光学金相和元素能谱分析方法(EDS)对TiAl/TiAl及TiAl/TC4电子束焊接接头的组织结构和连接状况进行了研究.研究结果表明:TiAl/T... 采用电子束焊接方法对航空航天用的新型结构材料TiAl合金的自体及与TC4的异体对接接头进行了焊接试验,并利用光学金相和元素能谱分析方法(EDS)对TiAl/TiAl及TiAl/TC4电子束焊接接头的组织结构和连接状况进行了研究.研究结果表明:TiAl/TiAl的焊缝组织为铸态TiAl柱状晶组织,焊缝内部及熔合线热影响区附近有大量冷裂纹产生,接头强度恶化;过高的焊接速度及粗晶的TiAl母材是导致TiAl/TiAl接头中产生裂纹的主要原因;TiAl/TC4焊缝为近Ti3Al的支晶混合组织,因TiAl与TiAl相比具有较好的延塑性,从而使TiAl/TC4焊缝的抗裂性能提高,接头中未见有冷裂纹出现,这说明TiAl/TC4接头拥有比TiAl/TiAl接头更好的电子束焊接性. 展开更多

关键词 TIAL 电子束焊接 组织 裂纹

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焊接参数对QCr0.8/1Cr21Ni5Ti电子束焊接头力学性能的影响

13

作者 张秉刚 何景山 +3 位作者 李宏伟 吴林 杨卫鹏 李护林 《航空制造技术》 北大核心 2004年第z1期144-146,187,共4页

在真空度为5.4×10-2Pa,保持加速电压60 kV不变,表面聚焦状态下,改变电子束束流及焊接速度,对铬青铜(QCr0.8)与双相不锈钢(1Cr21Ni5Ti)进行了电子束对中焊接试验.通过光学金相、SEM对焊缝组织及接头断口进行了分析,并对接头进行了... 在真空度为5.4×10-2Pa,保持加速电压60 kV不变,表面聚焦状态下,改变电子束束流及焊接速度,对铬青铜(QCr0.8)与双相不锈钢(1Cr21Ni5Ti)进行了电子束对中焊接试验.通过光学金相、SEM对焊缝组织及接头断口进行了分析,并对接头进行了拉伸试验和接头区的微区显微硬度测试.研究表明,接头强度随焊接束流及焊接速度的改变呈近抛物线变化规律,接头断口呈典型的韧窝断裂特征,接头塑性较好,但总体强度偏低;焊缝区的显微硬度分布出现宏观不均. 展开更多

关键词 QCr0.8 1CR21NI5TI 电子束焊接 力学性能

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