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直接时效对电弧增材制造18Ni350马氏体时效钢组织和性能的影响
1
作者 段梦伟 柏关顺 +6 位作者 郭顺 王浩 章晓勇 黄勇 彭勇 周琦 王克鸿 《材料工程》 北大核心 2025年第5期63-73,共11页
采用电弧增材工艺制备18Ni350马氏体时效钢(M350)直壁构件,通过直接时效热处理调控其微观组织与力学性能,研究不同时效条件(时效温度,时效时间)对电弧增材制造M350组织和性能的影响。结果表明:电弧增材制造M350钢凝固组织由柱状树枝晶... 采用电弧增材工艺制备18Ni350马氏体时效钢(M350)直壁构件,通过直接时效热处理调控其微观组织与力学性能,研究不同时效条件(时效温度,时效时间)对电弧增材制造M350组织和性能的影响。结果表明:电弧增材制造M350钢凝固组织由柱状树枝晶和胞状树枝晶组成,在枝晶间区域发现Ni,Mo和Ti三种元素偏析。直接时效过程中,在Ni,Mo和Ti三种元素偏析的枝晶间区域发生马氏体相向奥氏体相逆转变,且随时效温度升高和时效时间延长,逆转变奥氏体尺寸与数量增加。显微硬度、屈服强度和极限抗拉强度呈现先增大后减小趋势,在530℃时效3 h时达到峰值,分别为534HV,1600,1658 MPa,同时断后伸长率保持在13.0%以上。此外,电弧增材制造M350力学性能在水平方向和垂直方向存在各向异性,在峰值时效条件下各向异性差值达到最大,屈服强度差值为360 MPa,极限抗拉强度差值为287 MPa。 展开更多
关键词 电弧增材制造 马氏体时效钢 直接时效 奥氏体逆转变 各向异性
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熔化极电弧增材制造18Ni马氏体钢组织和性能 被引量：14
2
作者 杨东青 王小伟 +2 位作者 黄勇 李晓鹏 王克鸿 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期6-9,21,I0001,共6页
采用熔化极电弧增材工艺制备了成形良好的18Ni马氏体钢单墙体,研究了增材构件热处理前、后的组织力学性能.结果表明,增材构件的微观组织主要是柱状树枝晶,沉积态增材构件组织和力学性能存在局部差异:构件组织顶部为马氏体,硬度平均值为3... 采用熔化极电弧增材工艺制备了成形良好的18Ni马氏体钢单墙体,研究了增材构件热处理前、后的组织力学性能.结果表明,增材构件的微观组织主要是柱状树枝晶,沉积态增材构件组织和力学性能存在局部差异:构件组织顶部为马氏体,硬度平均值为360 HV;中部和底部区域则为马氏体和奥氏体且中部硬度平均值为468 HV,略高于底部硬度平均值437 HV;构件纵向抗拉强度(1375 MPa)高出横向抗拉强度(1072 MPa)约28.3%,对应的断后伸长率分别为1.1%和0.8%.对增材构件进行825℃保温1 h的固溶热处理后,析出相重新溶入奥氏体,构件组织转变为马氏体,硬度值下降(平均值为328 HV),变化波动小;纵向和横向抗拉强度相当,分别为1025 MPa和1034 MPa,断后伸长率分别为6%和14%. 展开更多
关键词 熔化极电弧增材制造 18Ni马氏体钢 固溶处理 组织性能
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超声冲击辅助熔化极电弧增材制造316L不锈钢的组织和性能研究 被引量：7
3
作者 杨东青 王小伟 +2 位作者 彭勇 周琦 王克鸿 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期122-125,共4页
采用超声冲击辅助熔化极电弧增材进行了316L不锈钢单墙体成形试验,对比研究了超声冲击辅助对成形件组织和性能的影响。结果表明,成形件的组织均由奥氏体和铁素体组成。引入超声冲击后成形件组织细化,晶粒尺寸平均值较未冲击件晶粒尺寸... 采用超声冲击辅助熔化极电弧增材进行了316L不锈钢单墙体成形试验,对比研究了超声冲击辅助对成形件组织和性能的影响。结果表明,成形件的组织均由奥氏体和铁素体组成。引入超声冲击后成形件组织细化,晶粒尺寸平均值较未冲击件晶粒尺寸平均值减小了57.1%;铁素体含量由未冲击件的2.4%增加至超声冲击后的6.7%。成形件显微硬度和拉伸性能提高,显微硬度平均值为(182±8.9)HV,较未冲击件提高了5.2%。横向抗拉强度和延伸率分别为(595±14.4)MPa、(44±6.8)%,纵向抗拉强度和延伸率分别为(604±20.7)MPa、(36±3.4)%。 展开更多
关键词 电弧增材制造 超声冲击 316L不锈钢 微观组织 力学性能
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等离子弧异质异构增材制造构件的组织与力学性能分析 被引量：8
4
作者 徐俊强 彭勇 +2 位作者 刘智慧 周琦 孔见 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期119-124,I0006,共7页
采用等离子弧增材系统实现了不锈钢/高强钢异质异构增材构件制备,等离子弧增材构件具有良好的沉积形貌及优异的力学性能.为揭示叠合方式对等离子弧异质增材构件的宏微观组织和力学性能特征影响,研究采用了体视显微镜、金相显微镜、拉伸... 采用等离子弧增材系统实现了不锈钢/高强钢异质异构增材构件制备,等离子弧增材构件具有良好的沉积形貌及优异的力学性能.为揭示叠合方式对等离子弧异质增材构件的宏微观组织和力学性能特征影响,研究采用了体视显微镜、金相显微镜、拉伸及硬度等测试方法.结果表明,不锈钢/高强钢异质异构增材构件中存在两种过渡形式,即以奥氏体枝晶过渡和马氏体组织过渡.增材构件横截面硬度波动较大,主要是混合过渡区域的高合金元素导致的组织变化引起的.叠合方式的改变能够显著影响材料性能,在强度下降不多的情况下,提高材料的冲击韧性. 展开更多
关键词 异质增材制造 异构 高强钢/不锈钢 交替叠合 力学性能
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等离子弧增材低碳贝氏体钢组织与性能分析 被引量：2
5
作者 周凡 顾介仁 +1 位作者 王克鸿 柴权赢 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期117-121,I0009,I0010,共7页
采用等离子弧增材工艺制备了成形良好的贝氏体钢构件,研究了其力学性能和微观组织.结果表明,增材构件的微观组织主要由板条状贝氏体、粒状贝氏体和少量奥氏体组成.增材构件组织和力学性能存在局部差异:顶部组织晶粒比较粗大,主要由板条... 采用等离子弧增材工艺制备了成形良好的贝氏体钢构件,研究了其力学性能和微观组织.结果表明,增材构件的微观组织主要由板条状贝氏体、粒状贝氏体和少量奥氏体组成.增材构件组织和力学性能存在局部差异:顶部组织晶粒比较粗大,主要由板条状贝氏体和奥氏体组成,显微硬度平均值约为365 HV;底部区域组织晶粒比较细小,多为粒状贝氏体,显微硬度平均值约为384 HV;构件整体平均冲击韧性为145 J/cm^(2),平均拉伸强度和断后伸长率分别可以达到955 MPa和11.7%,其中x方向的拉伸强度为945 MPa,略小于y方向的抗拉强度(963 MPa)和z方向的抗拉强度(958 MPa),说明构件抗拉强度不存在明显的各向异性,断口为韧性断裂.创新点:(1)利用贝氏体钢药芯焊丝等离子弧增材复杂结构件.(2)分析十字交叉路径下的构件微观组织和力学性能.(3)阐明等离子弧增材贝氏体钢相较于其它电弧增材优缺点. 展开更多
关键词 低碳贝氏体钢 等离子弧增材 板条状贝氏体 组织性能
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等离子异质增材过渡区的组织性能研究
6
作者 徐俊强 周琦 +2 位作者 彭勇 王克鸿 孔见 《航空制造技术》 2019年第18期56-62,共7页
采用等离子增材系统制备了不锈钢/高强钢异质增材构件,构件内部无气孔、未熔合、夹渣等缺陷。为研究异质过渡界面组织特征,采用了体视显微镜、金相显微镜以及扫描电镜等测试方法。测试结果表明,高强钢熔敷不锈钢时,会产生宽度为1.1mm的... 采用等离子增材系统制备了不锈钢/高强钢异质增材构件,构件内部无气孔、未熔合、夹渣等缺陷。为研究异质过渡界面组织特征,采用了体视显微镜、金相显微镜以及扫描电镜等测试方法。测试结果表明,高强钢熔敷不锈钢时,会产生宽度为1.1mm的过渡区,但不锈钢熔敷高强钢就不会产生明显的过渡区。不锈钢/高强钢之间存在3种界面,I型界面由不锈钢、高强钢以及熔合界面组成;II型界面的熔合界面不明显,在高强钢和不锈钢被马氏体区分隔开来;将不锈钢、奥氏体铁素体混合区和过渡区定义为III型界面。通过对界面处进行EDS分析,结果表明在I型界面,Cr和Ni含量会发生突变,但在II型界面和III型界面,成分变化较为缓慢,变化宽度分别为70μm和40μm。对界面区域进行显微硬度测试,测试结果表明硬度突变宽度与成分变化宽度趋势一致,从大到小依次为II型界面>III型界面>I型界面。 展开更多
关键词 超等离子增材制造 异质 不锈钢/高强钢 界面 显微组织
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CMT Cycle Step工艺参数对焊缝表面特征纹路及成形尺寸的影响 被引量：3
7
作者 周春东 章晓勇 +3 位作者 彭勇 王克鸿 王剑春 周明 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期95-101,I0008,I0009,共9页
采用CMT Cycle Step焊接工艺进行平板堆焊正交试验,研究了送丝速度、焊接速度、熔滴数量和间隔时间四个参数对焊缝表面特征纹路及成形尺寸的影响,建立了各参数与焊缝表面鱼鳞纹步长S、焊缝熔宽B、堆焊层厚度h之间的回归模型.结果表明,... 采用CMT Cycle Step焊接工艺进行平板堆焊正交试验,研究了送丝速度、焊接速度、熔滴数量和间隔时间四个参数对焊缝表面特征纹路及成形尺寸的影响,建立了各参数与焊缝表面鱼鳞纹步长S、焊缝熔宽B、堆焊层厚度h之间的回归模型.结果表明,随着焊接速度、熔滴数量和间隔时间的增大,焊缝表面鱼鳞纹步长S呈逐渐增大的趋势.适当减小焊接速度和间隔时间,可有效减小焊缝表面高度差Δh,提高焊缝表面成形质量.随着送丝速度和熔滴数量的增大,焊缝熔宽B和堆焊层厚度h均逐渐增大;随着焊接速度的增大,焊缝熔宽B和堆焊层厚度h逐渐减小.根据理论分析和回归分析得到准确性较高的回归方程,为预测焊接焊缝成形以及优化焊接工艺参数提供理论依据.创新点:(1)系统研究了CMT Cycle Step焊接工艺参数对焊缝成形的影响规律,有助于采用该方法解决点焊、热敏感材料焊接、电弧增材制造等领域的相关技术难题.(2)建立了CMT Cycle Step焊接工艺的送丝速度、焊接速度、熔滴数量和间隔时间四个参数对焊缝表面特征纹路及成形尺寸回归模型,为预测焊缝成形以及优化焊接工艺参数提供理论依据.(3)对CMT Cycle Step焊缝表面特征纹路—鱼鳞纹进行量化评价,探究工艺参数对焊缝表面鱼鳞纹步长S和表面高度差Δh的影响规律,有利于获得高表面平整度的焊缝. 展开更多
关键词 CMT Cycle Step 焊缝表面特征纹路 正交试验 焊缝成形
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载波调制型MOSFET驱动电路的设计与实现 被引量：6
8
作者 范霁康 齐铂金 +3 位作者 李晓鹏 徐俊强 张伟 彭勇 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期3164-3172,共9页
为了改善传统MOSFET隔离驱动电路传输信号频率变化范围小、占空比低、波形失真严重等问题,以MOSFET开关管在脉冲电子束焊接电源中的应用为出发点,采用载波调制与脉冲变压器隔离的方法设计了一种频率、占空比均可大范围调节的MOSFET驱动... 为了改善传统MOSFET隔离驱动电路传输信号频率变化范围小、占空比低、波形失真严重等问题,以MOSFET开关管在脉冲电子束焊接电源中的应用为出发点,采用载波调制与脉冲变压器隔离的方法设计了一种频率、占空比均可大范围调节的MOSFET驱动电路,并对电路的工作原理和参数设计进行了详细分析。设计的MOSFET驱动电路可实现60 kV的高电压隔离,输出驱动信号上升时间为0.3μs,下降时间为1.8μs,传输的PWM脉冲信号不受占空比范围限制,可传输占空比为0~100%的PWM脉冲信号。搭建测试平台对驱动电路进行了测试,结果表明该驱动电路能够满足0~20k Hz脉冲电子束焊接电源脉冲控制信号传输与隔离的需求,为MOSFET功率开关管在脉冲电子束焊机等高电压大功率领域的广泛应用奠定了技术基础。 展开更多
关键词 驱动电路 功率MOSFET 载波调制:高压隔离 脉冲电子束焊接
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AZ31Mg/2A12Al爆炸复合板界面组织与性能 被引量：6
9
作者 王小伟 杨东青 +2 位作者 李晓鹏 王磊 王克鸿 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期14-17,I0002,共5页
镁合金板上复合铝合金板对拓宽镁合金的使用范围具有重要意义.采用爆炸焊接进行了镁合金板和铝合金板工艺试验,并制成镁合金和铝合金复合板.使用光学显微镜、扫描电子显微镜观察焊后复合板结合界面处的微观形貌,分析了界面形成过程.使... 镁合金板上复合铝合金板对拓宽镁合金的使用范围具有重要意义.采用爆炸焊接进行了镁合金板和铝合金板工艺试验,并制成镁合金和铝合金复合板.使用光学显微镜、扫描电子显微镜观察焊后复合板结合界面处的微观形貌,分析了界面形成过程.使用显微硬度计和剪切试验机测量了复合板结合界面处的硬度和抗剪强度.结果表明,经爆炸焊接后,复合板界面熔化区发生了冶金结合,对应的组织为A_(l3)Mg_(2)和Al_(12)Mg_(17)金属间化合物的混合物.熔化区域硬度为126 HV,较基板硬度有明显升高(铝合金110 HV,镁合金70 HV).结合界面处同一取样方向上,试件抗剪强度存在差异:x轴方向取样的剪切件强度呈现出先增加后减小的变化趋势,其平均值分别为112.3 MPa(垂直爆炸方向),87.0 MPa(平行爆炸方向);y轴方向取样的各剪切件强度基本相当,平均值分别为56.5 MPa(垂直爆炸方向),62.0 MPa(平行爆炸方向). 展开更多
关键词 爆炸焊接 AZ31镁合金 2A12铝合金 组织 力学性能
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高氮奥氏体焊丝焊接超高强钢接头组织和性能 被引量：6
10
作者 杨东青 熊涵英 +2 位作者 黄勇 彭勇 王克鸿 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期44-48,I0003,I0004,共7页
为解决超高强钢焊接冷裂纹问题,采用强度低于母材的高氮奥氏体丝材进行GMAW工艺试验,研究在不同坡口角度下超高强钢焊接接头组织性能.结果表明,采用该焊丝获得的接头焊缝成形良好,焊缝截面未见裂纹缺陷.熔合线附近组织主要为针状和板条... 为解决超高强钢焊接冷裂纹问题,采用强度低于母材的高氮奥氏体丝材进行GMAW工艺试验,研究在不同坡口角度下超高强钢焊接接头组织性能.结果表明,采用该焊丝获得的接头焊缝成形良好,焊缝截面未见裂纹缺陷.熔合线附近组织主要为针状和板条状马氏体,焊缝组织主要为奥氏体及被奥氏体基体所包围的铁素体树枝晶.熔合线附近马氏体区硬度平均值为530 HV;焊缝区硬度平均值为275 HV.相对于60°坡口接头,90°坡口接头熔合线附近马氏体组织硬度更高.90°坡口接头的抗拉强度平均达到850 MPa,最高达887 MPa,而60°坡口接头抗拉强度平均仅为690 MPa. 展开更多
关键词 超高强钢 高氮奥氏体焊丝 组织 性能
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