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钎焊工艺对钎焊金刚石界面组织和性能的影响 被引量：1
1
作者 崔冰 姜雪 +4 位作者 杜全斌 徐凡 严佩佩 王蕾 张黎燕 《金刚石与磨料磨具工程》 北大核心 2025年第1期56-66,共11页
采用WC/Cu-Sn-Ti钎料对金刚石进行真空钎焊,借助扫描电子显微镜、X射线衍射仪、能谱仪以及磨削试验等手段,研究钎焊温度和保温时间对钎焊金刚石形貌、界面组织和力学性能的影响。结果表明:金刚石颗粒与WC/Cu-Sn-Ti复合钎焊界面形成的化... 采用WC/Cu-Sn-Ti钎料对金刚石进行真空钎焊,借助扫描电子显微镜、X射线衍射仪、能谱仪以及磨削试验等手段,研究钎焊温度和保温时间对钎焊金刚石形貌、界面组织和力学性能的影响。结果表明:金刚石颗粒与WC/Cu-Sn-Ti复合钎焊界面形成的化合物层均匀连续且致密,且在金刚石颗粒表面形成了薄而连续的层片状TiC和少量W_(2)C相,提高了金刚石与钢基体的结合强度;随着钎焊温度升高及保温时间延长,钎焊界面缺陷逐渐减少,金刚石石墨化程度升高;在钎焊温度为980℃、保温时间为15 min的条件下,金刚石颗粒在磨削过程中的摩擦力和摩擦系数相对较小,对大理石工件的磨削体积最大,且金刚石颗粒的脱落率最低。 展开更多
关键词 Cu-Sn-Ti钎料 钎焊工艺 力学性能 金刚石磨具
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高强度、耐低温水凝胶的制备及在柔性可穿戴设备中的应用
2
作者 孔宪华 杜全斌 王亮 《材料科学与工程学报》 北大核心 2025年第2期308-313,共6页
基于柔性的可拉伸传感器是可穿戴设备或软机器人中下一代传感系统的关键组件。为了解决柔性材料强度低、低温耐受性差等问题,本研究基于聚丙烯酰胺和共晶溶剂(PAAm/DES)成功合成了一种具有优异性能的离子导电水凝胶。结果表明,PAAm/DES... 基于柔性的可拉伸传感器是可穿戴设备或软机器人中下一代传感系统的关键组件。为了解决柔性材料强度低、低温耐受性差等问题,本研究基于聚丙烯酰胺和共晶溶剂(PAAm/DES)成功合成了一种具有优异性能的离子导电水凝胶。结果表明,PAAm/DES水凝胶表现出良好的力学性能,其拉伸应力为0.95~3.2 MPa,对应的拉伸应变为550%~1200%。此外,PAAm/DES水凝胶具有极佳的黏附能力,可以完美的和不同材料进行贴合。PAAm/DES水凝胶还表现出低温耐受性,在-20℃的环境下仍然提供90 mS·m^(-1)的电导率。同时,在低温环境下PAAm/DES水凝胶显示出稳定的信号响应,在500次的拉伸循环中保持不变的信号响应。 展开更多
关键词 柔性传感器 可穿戴设备 耐低温 水凝胶
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Zn对Cu-20Sn-10Ti钎焊金刚石界面特征和耐磨性的影响
3
作者 杜全斌 姜雪 +5 位作者 崔冰 陈广明 李昂 王蕾 于奇 方占江 《精密成形工程》 北大核心 2025年第6期97-108,共12页
目的改善Cu-20Sn-10Ti钎焊金刚石宏观形貌和界面区钎料合金显微组织,减少钎焊接头孔洞、裂纹和粗大脆性相等缺陷,提高钎焊金刚石工具的磨削性能。方法采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)和摩擦磨损试验机等设... 目的改善Cu-20Sn-10Ti钎焊金刚石宏观形貌和界面区钎料合金显微组织,减少钎焊接头孔洞、裂纹和粗大脆性相等缺陷,提高钎焊金刚石工具的磨削性能。方法采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)和摩擦磨损试验机等设备,研究了Zn对Cu-Sn-Ti钎焊金刚石界面特性及磨削性能的影响规律。结果当Zn质量分数为4.5%时,钎焊金刚石近界面区及钎料层没有产生裂纹和孔洞,具有最佳的宏观形貌和最适宜的金刚石出露度55%。界面区钎料合金显微组织主要由灰色α-Cu相和灰白CuSn3Ti5相组成,随着Zn含量的增加,CuSn3Ti5相逐渐细化,当Zn质量分数为4.5%时,细化效果最佳。不添加Zn时,钎焊金刚石表面形成了连续致密易剥离的TiC层,随着Zn含量的增加,TiC层逐渐变为断续长絮状、颗粒状,且TiC层厚度逐渐减小。当Zn质量分数为7.5%时,局部生成TiC且无法完全覆盖金刚石表面。随着Zn含量的增加,钎焊金刚石试样的摩擦因数、不均匀磨损率呈先减小后增大的趋势,去除量呈先增大后减小的趋势。当Zn质量分数为4.5%时,钎料金刚石试样具有最小的摩擦因数(0.25)和不均匀磨损率(16.67%)以及最大的材料去除量(49.15 mg)。结论综合钎焊金刚石试样的宏观形貌、界面结合状态和磨削性能,在Cu-20Sn-10Ti钎料中添加Zn的最佳质量分数为4.5%。 展开更多
关键词 金刚石 Cu-20Sn-10Ti钎料 显微组织 界面特征 磨削性能
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焊后处理对Q690钢CGHAZ组织及硬度的影响
4
作者 杜全斌 秦磊 +1 位作者 张肇伟 张卫伟 《农机使用与维修》 2020年第2期27-29,共3页
采用干冰急冷、自然冷却和250℃×2 h低温回火三种方式对焊接接头进行焊后处理。通过光学显微镜、显微硬度试验,研究三种焊后处理对Q690钢焊接热影响区粗晶区(CGHAZ)组织及硬度的影响。结果表明:当焊后处理由干冰急冷向自然冷却、25... 采用干冰急冷、自然冷却和250℃×2 h低温回火三种方式对焊接接头进行焊后处理。通过光学显微镜、显微硬度试验,研究三种焊后处理对Q690钢焊接热影响区粗晶区(CGHAZ)组织及硬度的影响。结果表明:当焊后处理由干冰急冷向自然冷却、250℃×2 h回火改变时,CGHAZ显微组织由以板条马氏体为主改变为板条贝氏体为主,并有少量粒状贝氏体产生。焊后处理对焊缝显微硬度影响较大,对CGHAZ的显微硬度影响程度较小,自然冷却和250℃×2 h回火,可避免焊缝形成淬硬组织,缓解焊缝区的应力状态。 展开更多
关键词 Q690钢 热影响区 显微组织 显微硬度
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Si调控Cu-20Sn-15Ti钎料显微组织与性能的演变行为
5
作者 张黎燕 杜全斌 +5 位作者 毛望军 崔冰 李昂 王蕾 纠永涛 梁杰 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2024年第3期309-318,共10页
为通过成分调控改善Cu-Sn-Ti钎料的显微组织及性能,采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪及EDS能谱分析等设备,研究了Si对Cu-20Sn-15Ti钎料显微组织与性能的影响规律。结果表明:Cu-20Sn-15Ti钎料的显微组织为大尺寸多边形状CuSn_(3)Ti_(5)... 为通过成分调控改善Cu-Sn-Ti钎料的显微组织及性能,采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪及EDS能谱分析等设备,研究了Si对Cu-20Sn-15Ti钎料显微组织与性能的影响规律。结果表明:Cu-20Sn-15Ti钎料的显微组织为大尺寸多边形状CuSn_(3)Ti_(5)相、共晶组织和α-Cu相。添加少量的Si(质量分数≤2.0%)可细化钎料中多边形状CuSn_(3)Ti_(5)相,并生成小尺寸Si_(3)Ti_(5)相,较多的Si(质量分数≥3.0%)会造成多边形状CuSn_(3)Ti_(5)相分化离散、共晶组织粗化减少,Si_(3)Ti_(5)相含量增加且粗化,当Si含量增至5.0%时,钎料不再生成多边形状CuSn_(3)Ti_(5)相和共晶组织,Ti主要用于生成Ti_(5)Si_(3)相,显微组织主要为Ti_(5)Si_(3)相、α-Cu相、Cu41Sn11相和少量条状CuSn_(3)Ti_(5)相;与Cu、Sn相比,Si与Ti具有更强的化学亲和力,Si优先与Ti反应生成Ti_(5)Si_(3)相;Ti_(5)Si_(3)相的三维组织形貌为棱柱状,且呈团聚附生特征,粗条状Ti_(5)Si_(3)相具有中心或侧面孔洞缺陷,孔洞的形成主要与其生长机制有关;随着Si含量的增加,钎料的剪切强度呈“升高-降低-升高”的趋势,断口形貌由准解理断裂和解理断裂的混合形态向解理断裂转变;CuSn_(3)Ti_(5)相易破碎开裂成为起裂源,不同粗大状态CuSn_(3)Ti_(5)相的存在均在一定程度上恶化钎料剪切强度。 展开更多
关键词 Cu-Sn-Ti钎料 金刚石 显微组织 CuSn_(3)Ti_(5)相
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Sn对Cu-Sn-Ti钎料显微组织与性能的影响 被引量：1
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作者 杜全斌 张黎燕 +2 位作者 李昂 崔冰 黄俊兰 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期89-97,I0008,共10页
为揭示Sn调控Cu-Sn-Ti钎料显微组织与力学性能的规律,采用真空非自耗熔炼法制备Cu-Sn-Ti钎料,利用扫描电镜、X射线衍射仪、能谱仪、万能材料试验机等,研究了Sn对Cu-Sn-Ti钎料的显微组织、显微硬度、剪切强度及断口形貌的影响.结果表明,... 为揭示Sn调控Cu-Sn-Ti钎料显微组织与力学性能的规律,采用真空非自耗熔炼法制备Cu-Sn-Ti钎料,利用扫描电镜、X射线衍射仪、能谱仪、万能材料试验机等,研究了Sn对Cu-Sn-Ti钎料的显微组织、显微硬度、剪切强度及断口形貌的影响.结果表明,钎料显微组织随Sn含量增加而演变的规律为:枝晶状初生α-Cu基体相+共晶组织+晶间组织→初生α-Cu基体相+共晶组织→共晶组织→初生CuSn_(3)Ti_(5)相+粗化共晶组织+α-Cu基体相(富Sn)+Cu_(41)Sn_(11)相+SnTi_(3)相,其中晶间组织为α-Cu相和CuSn_(3)Ti_(5)相的混合组织+少量的(SnTi_(3)+CuTi相+Cu_(3)Ti相).随着Sn含量的增加,钎料显微硬度呈先增大后减小的趋势,钎料剪切强度呈逐渐减小的趋势,断口形貌由准解理断裂向解理断裂+准解理断裂的混合形态转变.增加Sn含量促使钎料形成粗化的CuSn_(3)Ti_(5)相和共晶组织是导致钎料剪切强度下降的主要原因. 展开更多
关键词 Cu-Sn-Ti钎料 显微组织 剪切强度 显微硬度
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金刚石热损伤抑制技术研究现状
7
作者 张建华 李昂 +5 位作者 胡婷婷 杜全斌 崔冰 张黎燕 王蕾 毛望军 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2024年第5期563-574,共12页
金刚石工具制备过程中的金刚石热损伤主要包括金刚石的石墨化、金刚石的破损开裂和金刚石的化学侵蚀等。针对金刚石热损伤问题,分别从金刚石表面镀覆、胎体材料性能调控和成型技术优化3个方面,介绍了目前金刚石热损伤的抑制技术,并对未... 金刚石工具制备过程中的金刚石热损伤主要包括金刚石的石墨化、金刚石的破损开裂和金刚石的化学侵蚀等。针对金刚石热损伤问题,分别从金刚石表面镀覆、胎体材料性能调控和成型技术优化3个方面,介绍了目前金刚石热损伤的抑制技术,并对未来研究方向进行了展望,以期为高性能金刚石工具制备提供参考和指导。 展开更多
关键词 金刚石 金刚石工具制备 热损伤 抑制技术
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Ni、Mn元素对AgCuZn钎料润湿特性的影响 被引量：6
8
作者 杜全斌 张黎燕 +1 位作者 龙伟民 王星星 《热加工工艺》 北大核心 2021年第15期141-144,148,共5页
为揭示Ag CuZn钎料的润湿铺展特性,研究了Ni、Mn元素对Ag CuZn钎料在201不锈钢表面润湿特性的影响。结果表明,Y1(BAg45CuZn)、Y2(BAg40CuZnNi)和Y3(BAg49ZnCuMnNi)钎料凝固组织均由灰白色的富Ag相和灰黑色富Cu相组成,Ni、Mn元素可细化... 为揭示Ag CuZn钎料的润湿铺展特性,研究了Ni、Mn元素对Ag CuZn钎料在201不锈钢表面润湿特性的影响。结果表明,Y1(BAg45CuZn)、Y2(BAg40CuZnNi)和Y3(BAg49ZnCuMnNi)钎料凝固组织均由灰白色的富Ag相和灰黑色富Cu相组成,Ni、Mn元素可细化钎料中富Cu相,使界面区富Cu相由断续分布的粗大树枝晶逐渐向断续分布的"痘点状"胞状晶及连续分布的小块胞状晶转变。3种钎料润湿性由好到差依次为:Y3、Y2、Y1,其原因是Ni、Mn元素降低界面富Cu相与试板间的界面张力,随着界面富Cu相由断续向连续状转变,钎料在试板上的润湿性逐渐提高。 展开更多
关键词 润湿角 润湿面积 银基钎料 界面张力
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热输入对5052铝合金焊接热影响区软化性能的影响 被引量：3
9
作者 杜全斌 路全彬 +1 位作者 秦磊 张卫伟 《农机使用与维修》 2020年第1期28-30,共3页
本研究采用TIG焊接工艺对冷作硬化态5052薄板铝合金进行焊接,研究热输入对焊接接头力学性能的影响。结果表明:采用TIG焊接5052铝合金时,热影响区出现软化区,软化区原母材变形组织被再结晶组织取代,硬度降低,变形强化效果消失。热输入不... 本研究采用TIG焊接工艺对冷作硬化态5052薄板铝合金进行焊接,研究热输入对焊接接头力学性能的影响。结果表明:采用TIG焊接5052铝合金时,热影响区出现软化区,软化区原母材变形组织被再结晶组织取代,硬度降低,变形强化效果消失。热输入不同,软化区软化及强度损失程度不同,小热输入(小于13 kJ·cm-1)焊接,焊缝成形不良,出现未熔合缺陷;中等热输入(13~17 kJ·cm-1)焊接,焊缝成形良好,母材软化区硬度损失相对较小;过大热输入(大于17 kJ·cm-1)焊接,母材软化区硬度损失严重。 展开更多
关键词 铝合金 焊接接头 热输入 力学性能
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