复合材料/金属螺纹连接系统预紧力衰减数值建模及试验研究

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作者 殷小健 李旭健 +3 位作者 陶兴伟 王文超 李皓 刘畅 《现代制造工程》 北大核心 2025年第9期99-104,98,共7页

分别以CFRP复合材料与铝合金螺栓连接结构作为研究对象,深入分析不同被连接件材料对预紧力衰减所产生的影响。基于ABAQUS/Standard软件,构建了真实螺纹螺栓节点的参数化有限元模型,用以剖析不同因素对预紧力衰减的作用。随着被连接件厚... 分别以CFRP复合材料与铝合金螺栓连接结构作为研究对象,深入分析不同被连接件材料对预紧力衰减所产生的影响。基于ABAQUS/Standard软件,构建了真实螺纹螺栓节点的参数化有限元模型,用以剖析不同因素对预紧力衰减的作用。随着被连接件厚度的增加,预紧力的衰减程度逐渐降低。应力主要集中于螺纹部位,并且被连接件厚度的增加减缓了应力的衰减。在静载工况下,当被连接件厚度分别为4.0、4.5和5.0 mm时,经过200 h后,预紧力分别衰减了6538、5542和5437 N。 展开更多

关键词 螺栓连接 预紧力衰减 CFRP复合材料 铝合金

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基于神经网络的GH4169螺栓圆角滚压强化性能预测

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作者 石大鹏 马震宇 +4 位作者 何坤 胡庆宽 付建建 巴豪强 徐锋 《工具技术》 北大核心 2025年第2期114-119,共6页

为快速预测GH4169螺栓圆角滚压强化后的性能,本文提出一种基于神经网络的螺栓圆角滚压性能预测方法。采用ABAQUS结合Fe-safe软件进行螺栓滚压性能仿真计算,并通过试验进行模型有效性验证。将50组试验数据和50组仿真数据作为数据集进行... 为快速预测GH4169螺栓圆角滚压强化后的性能,本文提出一种基于神经网络的螺栓圆角滚压性能预测方法。采用ABAQUS结合Fe-safe软件进行螺栓滚压性能仿真计算,并通过试验进行模型有效性验证。将50组试验数据和50组仿真数据作为数据集进行神经网络预测模型训练,获取预测精度高和泛化能力强的神经网络模型。预测模型的输入参数为滚压力、滚压转速和滚压时间,输出参数为螺栓圆角处的3个变形量、残余应力和疲劳寿命,神经网络结构为3-25-25-25-25-5。研究表明,预测模型具有很高的预测精度和很强的泛化能力,对5个输出参数预测的平均绝对百分比误差均小于3%,且对重要输出(变形量B、残余应力和疲劳寿命)预测的决定系数R^(2)均高于0.99。 展开更多

关键词 GH4169螺栓 圆角滚压 仿真分析 神经网络 性能预测

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低温环境下TB8钛合金螺栓拉-拉疲劳性能研究 被引量：1

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作者 孙晓军 石大鹏 +3 位作者 柯书忠 李少龙 郑鹏辉 张亚龙 《制造技术与机床》 北大核心 2025年第1期128-132,共5页

为量化某型机用新型TB8钛合金螺栓服役寿命,以典型规格螺栓样件为目标对象,分析了TB8钛合金螺栓的金相微观组织、表层硬度分布、残余应力、疲劳寿命和断口形貌等特征。研究结果表明,TB8钛合金螺栓样件在20、0、-20和-40℃的平均疲劳寿... 为量化某型机用新型TB8钛合金螺栓服役寿命,以典型规格螺栓样件为目标对象,分析了TB8钛合金螺栓的金相微观组织、表层硬度分布、残余应力、疲劳寿命和断口形貌等特征。研究结果表明,TB8钛合金螺栓样件在20、0、-20和-40℃的平均疲劳寿命分别为2.46×10^(5)、2.83×10^(5)、2.96×10^(5)和3.74×10^(5)循环周次。基于螺栓断口形貌,揭示了不同温度下的疲劳断裂失效机理与模式,随着温度的降低,其疲劳失效形式由常温20℃的塑性断裂逐渐转变为解理断裂和脆性断裂。 展开更多

关键词 TB8螺栓 不同温域 拉-拉疲劳 断口分析

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服役条件下螺栓弹性应力建模及性能保持研究 被引量：1

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作者 高学敏 殷小健 +4 位作者 米保卫 冯德荣 张钦莹 谢洪斌 傅国宇 《制造技术与机床》 北大核心 2025年第1期111-119,共9页

为了揭示螺栓连接在长期服役过程中的应力松弛机理,对服役条件下螺栓连接的蠕变机理与性能保持行为进行了系统性分析,结合简化解析方法和有限元分析,对螺栓和法兰在不同服役时间内的应力松弛进行了深入探讨。采用了一种简化的解析方法,... 为了揭示螺栓连接在长期服役过程中的应力松弛机理,对服役条件下螺栓连接的蠕变机理与性能保持行为进行了系统性分析,结合简化解析方法和有限元分析,对螺栓和法兰在不同服役时间内的应力松弛进行了深入探讨。采用了一种简化的解析方法,以解决螺栓法兰连接中的蠕变应力松弛问题,特别关注法兰和螺栓材料的蠕变松弛。通过与三维数值有限元方法比较,验证了该方法的有效性,分析了不同服役时间对螺栓预紧力衰退的影响。仿真结果显示,仿真模型1 000 h时整体蠕变松弛为45.2%,3 000 h时整体蠕变松弛为50.8%,6 000 h时整体蠕变松弛为63.3%。解析结果显示,解析模型1 000 h时整体蠕变松弛为53.4%,3 000 h时整体蠕变松弛为60.5%,6 000 h时整体蠕变松弛为73.4%。结果表明,服役时间越长,预紧力先快速下降,随后逐渐趋于稳定。总之,通过详细的理论分析和数值模拟,揭示了螺栓连接在长期服役中的应力松弛机理,提供了可靠的预测方法和设计优化方案。 展开更多

关键词 螺栓连接 应力松弛 弹性应力建模 解析方法 理论分析 有限元分析

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A286高温合金板材室温成形极限及组织研究

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作者 李旭健 高达 +4 位作者 殷小健 高靖靖 柯书忠 赵文龙 马叙 《精密成形工程》 北大核心 2025年第10期234-242,共9页

目的探究A286高温合金板材在室温下的成形性能和微观组织。方法对A286合金板材在室温下的成形性能及成形机理进行研究,通过对A286金属板材进行钢模胀形实验、拉伸试验,并且利用X射线衍射、OM、SEM、EDS等表征方法,系统评估板材的成形性... 目的探究A286高温合金板材在室温下的成形性能和微观组织。方法对A286合金板材在室温下的成形性能及成形机理进行研究,通过对A286金属板材进行钢模胀形实验、拉伸试验,并且利用X射线衍射、OM、SEM、EDS等表征方法,系统评估板材的成形性能并观察显微组织特征,进而探究微观组织与力学性能之间的关联。结果得到了A286高温合金板材的成形极限图(FLD)、拉伸曲线以及断口微观组织形貌。结论A286板材成形性能良好且不同厚度A286板材的成形性能随厚度的增加呈上升趋势;A286板材断裂是典型的韧性断裂,其屈服韧性与拉伸速率有关。随着拉伸速率的增加(从0.001 s^(-1)到0.01 s^(-1)),板材的伸长率、屈服强度上升,抗拉强度基本不变,板材断裂断口更加不平整且韧窝数量减少,呈现逐渐向脆性断裂转变的趋势。 展开更多

关键词 钢模胀形 微观形貌观察 成形极限图 A286高温合金 拉伸试验

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喷丸-超声滚压复合强化Cr-Ni-Mo系高强钢摩擦磨损性能研究

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作者 张亚龙 夏艳飞 +4 位作者 吴鲁纪 石大鹏 刘乐 屈盛官 何翔 《表面技术》 北大核心 2025年第19期173-185,共13页

目的探究喷丸与超声滚压协同处理工艺对Cr-Ni-Mo系高强钢表层特性及摩擦学性能的作用机制,通过工艺参数优化提升航空传动部件的抗磨损性能和服役稳定性。方法首先通过喷丸强化方法在材料试样表层引入较大的残余压应力,然后利用超声滚压... 目的探究喷丸与超声滚压协同处理工艺对Cr-Ni-Mo系高强钢表层特性及摩擦学性能的作用机制,通过工艺参数优化提升航空传动部件的抗磨损性能和服役稳定性。方法首先通过喷丸强化方法在材料试样表层引入较大的残余压应力,然后利用超声滚压的光整效应改善喷丸表面粗糙度,并增强残余压应力场,采用数值模拟与实际试验分析相结合的方法,揭示喷丸冲击-超声滚压复合处理对高强钢材料表面完整性(残余应力、微观结构、显微硬度和表面形貌等)多维度响应的作用机制,重点解析它在塑性变形控制、应力场重构及表面功能化方面的协同强化效应。结果复合强化处理试样的表面最大残余压应力为−920 MPa,经过超声滚压光整后,冲击弹坑基本消失,其表面粗糙度降至0.377μm,且经复合强化后试样表层形成了明显的晶粒细化和位错缠结。摩擦因数由原始试样的0.105降至0.064,磨损体积由0.442 mm3降至0.204 mm3,磨损机制由原始试样的疲劳磨损为主转变为氧化磨损、磨粒磨损和黏结磨损的混合失效形式。结论高强钢试样经过喷丸-超声滚压复合强化后,其表面完整性和摩擦磨损性能得到显著提高。 展开更多

关键词 喷丸 超声滚压 高强钢 表面强化 摩擦磨损 强化机理

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冷变形对GH2132板材的电化学腐蚀性能影响

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作者 孙晓军 殷小健 +4 位作者 李旭健 柯书忠 高达 马叙 王洪健 《电镀与精饰》 北大核心 2025年第8期107-112,共6页

本文利用金相显微镜、扫描电子显微镜探究了通过拉伸试验得到不同预变形的GH2132板材试件的板材的形貌、结构,并采用电化学工作站在3.5%的NaCl溶液中测试了试件的极化曲线和电化学阻抗谱图,分析了其电化学腐蚀性能。结果表明,随着预变... 本文利用金相显微镜、扫描电子显微镜探究了通过拉伸试验得到不同预变形的GH2132板材试件的板材的形貌、结构,并采用电化学工作站在3.5%的NaCl溶液中测试了试件的极化曲线和电化学阻抗谱图,分析了其电化学腐蚀性能。结果表明,随着预变形程度的增大,晶粒形态逐渐呈现出拉长、变窄趋势,GH2132板材自腐蚀电位从0.9690 V降低到-0.4805 V,自腐蚀电流密度从2.72μA·cm^(-2)升高到533.6μA·cm^(-2)。试件的点蚀扩展行为主要沿着轧制方向进行,且随着预变形量的不断增加,板材的点蚀现象愈发严重。预变形可能导致钝化膜破裂,暴露新鲜金属表面,直接与腐蚀介质接触。拉伸导致材料发生塑性变形,位错密度显著增加。位错在晶界或相界处堆积,形成微观缺陷(如空位、微裂纹),这些缺陷成为腐蚀的优先路径,从而降低材料的耐腐蚀性能。 展开更多

关键词 GH2132 预变形 电化学腐蚀 阳极极化 交流阻抗

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高锁钛合金螺栓偏心载荷下拉伸断裂仿真与强度预测

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作者 冯德荣 郭绕龙 +5 位作者 余维林 李超 李召 黄张东 夏进启 万强 《机械强度》 北大核心 2025年第7期33-41,共9页

高锁钛合金螺栓偏心安装(螺栓头部与紧固板存在装配角度)会带来过早失效问题,严重影响航天飞行器的安全运行。而现有试验研究又难以获得螺栓断裂过程,继而影响断裂原因分析。同时,试验研究无法获得连续安装角度下螺栓断裂强度变化值。因... 高锁钛合金螺栓偏心安装(螺栓头部与紧固板存在装配角度)会带来过早失效问题,严重影响航天飞行器的安全运行。而现有试验研究又难以获得螺栓断裂过程,继而影响断裂原因分析。同时,试验研究无法获得连续安装角度下螺栓断裂强度变化值。因此,针对偏心安装下高锁螺栓提前断裂的问题,通过有限元分析方法,结合试验对模型验证,利用有限元模型实现偏心安装下螺栓断裂过程可视化与不同角度偏心安装下螺栓抗拉强度预测。研究结果表明,有限元分析获得的安装角度0°与3°螺栓的抗拉强度和断裂位置与试验结果的一致性好,说明有限元模型具有较好的准确性;随安装角度的增大,螺栓头与螺纹均受到偏心载荷,产生的弯矩加剧了这两个区域的应力集中;角度<3°时螺纹处应力较大,角度≥3°时头部应力较大;有限元模型成功实现1°、2°、4°下的螺栓抗拉强度预测。研究结果有效揭示了偏心载荷作用下高锁钛螺栓的断裂机制,同时仿真模型可实现不同安装角度下螺栓抗拉强度预测,为偏心螺栓服役提供技术说明。 展开更多

关键词 高锁螺栓 有限元仿真 装配角度 断裂机制 抗拉强度预测

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PTFE涂层对于铰链轴承与装配摩擦副磨损机制影响

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作者 朱江 冯成慧 +4 位作者 胡云鹏 王乾平 屈明亮 明全元 万强 《润滑与密封》 北大核心 2025年第7期153-161,共9页

针对铰链结构关节轴承与螺栓之间磨损引起的失效问题,对螺栓表面进行镀Cr与聚四氟乙烯(PTFE)涂覆处理。以镀Cr和涂覆PTFE材料螺栓与镀Cr轴承内圈为摩擦副,采用轴承寿命试验机进行关节轴承摩擦试验,考察2种处理螺栓与镀Cr轴承摩擦副的摩... 针对铰链结构关节轴承与螺栓之间磨损引起的失效问题,对螺栓表面进行镀Cr与聚四氟乙烯(PTFE)涂覆处理。以镀Cr和涂覆PTFE材料螺栓与镀Cr轴承内圈为摩擦副,采用轴承寿命试验机进行关节轴承摩擦试验,考察2种处理螺栓与镀Cr轴承摩擦副的摩擦特性;利用光学显微镜与扫描电子显微镜分析摩擦前后螺栓与轴承摩擦表面成分、形貌,探究其磨损机制。结果表明:随摩擦载荷升高,螺栓与轴承之间摩擦因数持续增大;镀铬螺栓与镀Cr轴承摩擦因数最大值为0.63,而涂覆PTFE螺栓与镀Cr轴承之间的摩擦因数最大值仅为0.22;且与涂覆PTFE螺栓对磨的轴承表面粗糙度相对稳定且维持在较低水平;与镀Cr螺栓对磨的轴承磨损后表面存在大量氧化层,氧化层在后期出现剥落,主要表现为氧化磨损与磨粒磨损;与涂覆PTFE螺栓对磨的轴承表面主要为细小划痕与小坑,磨损由犁削过程主导,磨损程度较小。可见,涂覆PTFE润滑层能有效降低摩擦因数,减小磨损程度,提升轴承服役性能。 展开更多

关键词 铰链关节轴承 螺栓 镀Cr 耐磨性能 磨损机制

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拉铆机气液转换系统的优化设计与分析

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作者 周帅 张钦莹 +4 位作者 谢茂阳 程东松 胡云鹏 孔明旭 王芳 《机床与液压》 北大核心 2025年第12期224-228,共5页

为了提高拉铆机工作效率,搭建3种拉铆机气液转换系统,以气液增压泵为动力元件,对增加蓄能器、电磁换向阀的系统进行对比分析。在仿真平台中设定气源压力、气液增压泵增压比、流速和工作缸负载和行程等参数,分析了3种方案工作缸活塞侧压... 为了提高拉铆机工作效率,搭建3种拉铆机气液转换系统,以气液增压泵为动力元件,对增加蓄能器、电磁换向阀的系统进行对比分析。在仿真平台中设定气源压力、气液增压泵增压比、流速和工作缸负载和行程等参数,分析了3种方案工作缸活塞侧压力和线速度变化曲线。结果表明:工作缸活塞侧到达拐点的油压从大到小为方案三、方案一、方案二、对照方案;方案一、二、三中工作缸活塞的线速度均大于对照方案,其中方案三的线速度最大,为83.553 cm/s,方案一次之,为77.716 cm/s,方案二较慢,为69.970 cm/s。3个系统的工作效率明显优于对照方案。其中,方案一、三最佳,二者提升效率相差不大。结合设计要求与成本考虑,选用方案一。制造气液转换样机并进行实验,与仿真结果相比,误差均在5%以内,满足实际工况要求,进一步验证了所设计的气液转换系统的可行性和合理性。 展开更多

关键词 气液转换 增压泵 转换效率

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CFRP连接孔几何误差对螺栓连接结构拉伸强度的影响规律研究 被引量：2

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作者 高学敏 石大鹏 +2 位作者 许彦伟 殷银银 张钦莹 《制造技术与机床》 北大核心 2022年第11期123-130,共8页

针对CFRP沉头螺栓连接孔制孔几何误差对连接结构拉伸强度的影响规律开展了相关研究。为了更为准确预测连接结构的应力变化情况,首先基于准静态试验建立了TC4ELI钛合金的本构模型,并基于Hashin失效准则以及界面的双线性本构建立了复合材... 针对CFRP沉头螺栓连接孔制孔几何误差对连接结构拉伸强度的影响规律开展了相关研究。为了更为准确预测连接结构的应力变化情况,首先基于准静态试验建立了TC4ELI钛合金的本构模型,并基于Hashin失效准则以及界面的双线性本构建立了复合材料模型,在此基础上形成了复合材料沉头螺栓连接结构的有限元模型,并针对3个主要的制孔误差对连接结构力学性能的影响进行了数值模拟以及实验验证。研究结果表明所建立的有限元模型能够较为准确地预测连接结构失效形式以及拉伸强度。其次,相较于沉头角度以及倒角半径误差,沉头深度几何误差对最终连接结构最大应力值的影响最为显著,同时锪窝孔尺寸上下偏差对连接结构拉伸性能的影响具有较为明显的差异性。 展开更多

关键词 本构模型 制孔误差 有限元模拟 螺栓连接

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低间隙Ti–6Al–4V抗剪螺栓预紧过程及连接结构力学性能的有限元仿真 被引量：1

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作者 殷银银 高学敏 +3 位作者 冯德荣 董晨曦 刘前峰 吴晓重 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2022年第15期95-102,共8页

螺栓连接广泛应用于机械工业,针对低间隙Ti–6Al–4V ELI六角头螺栓的预紧过程以及预紧力对连接结构中服役性能的影响规律,基于ABAQUS有限元仿真软件,建立了考虑螺纹细节的单搭接螺栓连接结构的三维有限元仿真模型。建立Ti–Ti、Ti–Al... 螺栓连接广泛应用于机械工业,针对低间隙Ti–6Al–4V ELI六角头螺栓的预紧过程以及预紧力对连接结构中服役性能的影响规律,基于ABAQUS有限元仿真软件,建立了考虑螺纹细节的单搭接螺栓连接结构的三维有限元仿真模型。建立Ti–Ti、Ti–Al螺栓连接模型,模拟了螺栓连接结构预紧和拉伸两个分析过程。通过拉伸试验和有限元仿真对比,验证了Ti–6Al–4V ELI材料参数。通过有限元仿真得到了螺栓预紧力加载曲线、螺栓连接结构承载力变化曲线以及在预紧和拉伸过程中螺栓连接结构的应力分布状态,研究了螺栓预紧力对螺栓连接结构力学性能的影响。 展开更多

关键词 螺栓连接 螺栓预紧 有限元仿真 钛合金 拉伸性能

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表面钝化与MoS_(2)涂覆对17-4PH螺栓盐雾环境下力学与腐蚀性能的影响 被引量：2

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作者 石大鹏 乔亮 +5 位作者 董吉伟 卢泰宇 宋阳 贾槟源 夏进启 万强 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第22期114-126,共13页

目的 研究钝化处理与MoS_(2)涂层对螺栓盐雾环境下耐腐蚀与力学性能的影响。方法 针对2种不同的表面处理(钝化,MoS_(2)涂覆)的17-4PH螺栓,采用SEM、EDS对腐蚀后螺栓表面涂层进行表征,采用往复摩擦试验获得表面处理后的摩擦因数;对螺栓... 目的 研究钝化处理与MoS_(2)涂层对螺栓盐雾环境下耐腐蚀与力学性能的影响。方法 针对2种不同的表面处理(钝化,MoS_(2)涂覆)的17-4PH螺栓,采用SEM、EDS对腐蚀后螺栓表面涂层进行表征,采用往复摩擦试验获得表面处理后的摩擦因数;对螺栓进行长时盐雾腐蚀实验,对腐蚀后的螺栓进行标准拉伸实验,对腐蚀表面进行显微形貌观察,以获得处理后螺栓抗腐蚀能力。结果 钝化层与MoS_(2)涂层厚度分别为10.7μm和12.5μm,钝化后往复摩擦试验中的平均摩擦因数为0.85,而MoS_(2)涂层平均摩擦因数仅为0.2,对应螺栓摩擦因数则分别为0.081与0.073;在长时盐雾腐蚀过程中,钝化螺栓在192h后螺栓头部与螺纹处出现腐蚀现象,1 800 h后出现严重腐蚀,表面腐蚀但螺栓断裂强度下降并不明显;在0~6 500 h的盐雾腐蚀实验中,涂覆MoS_(2)涂层的螺栓头部与螺纹处均出现明显腐蚀现象,但是螺栓表面开始出现MoS_(2)涂层剥落。结论 与表面钝化相比,表面涂覆MoS_(2)涂层具有更小摩擦因数,且对螺栓盐雾腐蚀防护更有效,能在3 750 h内完全不锈蚀,在6 500 h时发生大面积MoS_(2)涂层剥落,此外,盐雾表面腐蚀对螺栓拉伸断裂强度影响较小。 展开更多

关键词 17-4PH螺栓 钝化涂层 MoS_(2)涂层 力学性能 摩擦磨损 抗腐蚀性能

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时效工艺对Al-Zn-Mg-Cu挤压棒材组织和性能的影响

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作者 高靖靖 李旭健 +5 位作者 付建建 周玉宝 马勇 黄青梅 杨献文 叶凌英 《矿冶工程》 CAS 北大核心 2024年第1期147-151,共5页

研究了时效工艺对Al-Zn-Mg-Cu挤压棒材组织和性能的影响。结果表明,合金经双级+再时效、回归再时效和非等温时效处理后,均获得了优于T73时效处理的抗晶间腐蚀性能,最大腐蚀深度由70μm分别降至19、48和30μm。合金经过双级+再时效处理后... 研究了时效工艺对Al-Zn-Mg-Cu挤压棒材组织和性能的影响。结果表明,合金经双级+再时效、回归再时效和非等温时效处理后,均获得了优于T73时效处理的抗晶间腐蚀性能,最大腐蚀深度由70μm分别降至19、48和30μm。合金经过双级+再时效处理后,获得了与回归再时效和非等温时效处理样品相近的抗拉强度和屈服强度,而抗晶间腐蚀性能明显优于回归再时效和非等温时效。合金经T73、双级+再时效、回归再时效和非等温时效处理后,晶界析出相平均尺寸分别为27.7、39.2、31.6和25.5 nm,基体沉淀相平均尺寸分别为8.1、10.2、10.9和11.0 nm。 展开更多

关键词 AL-ZN-MG-CU 挤压棒材 时效工艺 双级+再时效 回归再时效 非等温时效 组织 力学性能 抗腐蚀性能

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SiC/SiC复合编织管的抗热冲击性能与失效机理研究 被引量：1

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作者 胡庆宽 许琦鹏 +3 位作者 万志慧 杨保建 周为 晋小超 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期288-296,共9页

以二维二轴编织的SiC/SiC复合编织管为研究对象,研究其抗热冲击性能及失效机理。自主搭建了基于石英灯辐照加热的循环热冲击试验平台,基于该平台开展了SiC/SiC复合编织管的循环热冲击试验考核,并对循环热冲击后的复合编织管进行了径向... 以二维二轴编织的SiC/SiC复合编织管为研究对象,研究其抗热冲击性能及失效机理。自主搭建了基于石英灯辐照加热的循环热冲击试验平台,基于该平台开展了SiC/SiC复合编织管的循环热冲击试验考核,并对循环热冲击后的复合编织管进行了径向压缩测试,探究了复合编织管力学性能与破坏机理,拟合得到了热冲击强度退化经验公式。研究结果表明,搭建的循环热冲击试验平台能够模拟快速升降温的实际服役环境,最高升温、降温速率在试验过程中分别可达约40、60℃/s。随着热冲击循环次数的增加,SiC/SiC复合编织管环向拉伸强度下降,且降幅随之增大。热冲击产生的热应力导致纤维周围的基体产生微裂纹,弱化了纤维束与基体之间的连接,这是复合编织管强度降低的原因之一。拟合的强度退化经验公式能够准确描述强度退化规律,可以满足工程应用需求。 展开更多

关键词 陶瓷基复合材料 SiC/SiC复合编织管 石英灯辐照加热 热冲击 失效机理

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回归升温速率对Al-6.02Zn-2.24Mg-2.30Cu合金组织和性能的影响

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作者 程全士 高靖靖 +1 位作者 贺春花 叶凌英 《热加工工艺》 北大核心 2024年第10期137-142,共6页

采用室温拉伸、慢应变速率拉伸应力腐蚀和透射电镜等检测手段,研究了回归升温速率对Al-6.02Zn-2.24 Mg-2.30Cu合金组织和性能的影响。结果表明,随着回归升温速率的降低,合金处于高温区时间增加,合金强度不断降低。回归升温速率由5.6℃/... 采用室温拉伸、慢应变速率拉伸应力腐蚀和透射电镜等检测手段,研究了回归升温速率对Al-6.02Zn-2.24 Mg-2.30Cu合金组织和性能的影响。结果表明,随着回归升温速率的降低,合金处于高温区时间增加,合金强度不断降低。回归升温速率由5.6℃/min下降到0.25℃/min,抗拉强度由663.1 MPa下降到631.7 MPa,而合金导电率和抗腐蚀性能逐渐增加,应力腐蚀敏感指数由4.7%下降到2.7%。回归升温速率减慢,晶内相长大程度增加,降低了合金强度。但同时晶界析出相尺寸及其分布间距增加,晶界析出相中的Cu含量随之增加,提高了合金的抗腐蚀性能。 展开更多

关键词 Al-6.02Zn-2.24Mg-2.30Cu合金 回归升温速率 应力腐蚀 剥落腐蚀

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基于不同表面状态下的TC4钛合金螺栓摩擦机理研究

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作者 高学敏 姚建革 +3 位作者 冯韶伟 冯德荣 沈鹏 郭超越 《制造技术与机床》 北大核心 2024年第6期108-113,共6页

针对钛合金紧固件易发生的黏着和“咬死”等问题,文章研究在TC4表面未处理(LT)、脉冲阳极氧化(PA)、脉冲阳极氧化+涂铝(PA-Al)和脉冲阳极氧化+涂MoS_(2)(PA-MoS_(2))等4种表面状态样品不同测试条件下的摩擦磨损特性,揭示不同表面状态条... 针对钛合金紧固件易发生的黏着和“咬死”等问题,文章研究在TC4表面未处理(LT)、脉冲阳极氧化(PA)、脉冲阳极氧化+涂铝(PA-Al)和脉冲阳极氧化+涂MoS_(2)(PA-MoS_(2))等4种表面状态样品不同测试条件下的摩擦磨损特性,揭示不同表面状态条件对摩擦磨损机理的影响。选用摩擦磨损试验机(UMT-3)开展球–盘摩擦磨损实验,利用SEM-EDS、三维白光干涉形貌仪、光学显微镜仪器等对样品的磨痕形貌进行表征。通过对摩擦系数、磨损率、磨损形貌进行分析研究,探究不同表面状态下钛合金摩擦副的摩擦特性和磨损机理。研究结果表明,应避免TC4和TC4材料直接接触可以有效防止黏着磨损发生,脉冲阳极氧化(PA)样品减摩耐磨性最佳,阳极氧化涂MoS_(2)样品次之。 展开更多

关键词 脉冲阳极氧化 MoS_(2) 钛合金紧固件 耐磨性 磨损形貌 测试条件

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Ti-6Al-4V ELI钛合金的宽温域(-253~350℃)力学性能研究

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作者 殷小健 王晗 +1 位作者 王可迪 高学敏 《热加工工艺》 北大核心 2024年第4期119-122,126,共5页

钛及钛合金是一种重要的太空金属材料,在航空航天领域发挥重要的作用。研究了Ti-6Al-4V ELI钛合金在室温(20℃)、高温(350℃)以及超低温(-253℃)环境下的拉伸力学性能,比较了Ti-6Al-4V ELI钛合金在不同温度下的力学性能指标,分析了其断... 钛及钛合金是一种重要的太空金属材料,在航空航天领域发挥重要的作用。研究了Ti-6Al-4V ELI钛合金在室温(20℃)、高温(350℃)以及超低温(-253℃)环境下的拉伸力学性能,比较了Ti-6Al-4V ELI钛合金在不同温度下的力学性能指标,分析了其断口形貌特征。结果表明,Ti-6Al-4V ELI钛合金在超低温下表现出较高的力学性能,抗拉强度可达1900 MPa以上,其断口形貌呈现脆性断裂特点。在室温和高温下,Ti-6Al-4V ELI钛合金表现出良好的塑性和韧性,具有较为明显的韧性断裂特点。因其良好的宽温域力学性能,Ti-6Al-4V ELI钛合金是未来发展航天航空领域必不可少的重要金属材料。 展开更多

关键词 Ti-6Al-4V ELI钛合金 -253℃超低温 拉伸性能 断口形貌

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Al3Zr弥散相对铝锌镁合金板材微观组织及强度的影响 被引量：2

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作者 高靖靖 石大鹏 +6 位作者 程全士 关悦 李影 柯书忠 陈景超 刘胜胆 叶凌英 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期173-177,182,共6页

采用室温拉伸测试,结合金相显微镜、背散射电子衍射、透射电子显微镜、扫描透射电子显微镜等表征手段,研究了在Al-4.4Zn-1.2Mg合金板材中引入共格Al3Zr弥散相对其微观组织及强度的影响机理。Al3Zr弥散相抑制了再结晶,基于含Zr合金热轧... 采用室温拉伸测试,结合金相显微镜、背散射电子衍射、透射电子显微镜、扫描透射电子显微镜等表征手段,研究了在Al-4.4Zn-1.2Mg合金板材中引入共格Al3Zr弥散相对其微观组织及强度的影响机理。Al3Zr弥散相抑制了再结晶,基于含Zr合金热轧板材中再结晶驱动力和Al3Zr弥散相钉扎晶界阻力,通过理论计算,预测了再结晶分数为45%,这与实验值40%相符。Al3Zr弥散相提高了淬火态和时效态板材的强度。Al3Zr弥散相平均尺寸约22.3nm,通过奥罗万机制阻碍位错运动,引起强度增加值为43.3 MPa,抑制再结晶的附加强化效果为12.6 MPa。含Zr合金板材中的晶界和亚晶界数量更多,时效时在合金中形成了更多无强化作用的η相,减少了η′沉淀强化相的数量,沉淀强化作用引起的强度增加量较无Zr合金的低32.4 MPa。 展开更多

关键词 AL-ZN-MG合金 强度 弥散相 再结晶 微合金化 锆 AL3ZR

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Cu含量对Al-9.0Zn-1.5Mg-xCu合金断裂韧性的影响 被引量：1

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作者 韦卫昌 马志民 +3 位作者 张梦晗 刘胜胆 叶凌英 程全士 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期3245-3256,共12页

采用Kahn撕裂实验,结合金相、扫描电镜、扫描透射电镜、数字图像相关法和电子背散射衍射等手段,研究了Cu含量对Al-9.0Zn-1.5Mg-x Cu合金断裂韧性的影响规律。结果表明:随着Cu含量从0%增大到2.6%(质量分数),合金断裂韧性先逐渐增大,在Cu... 采用Kahn撕裂实验,结合金相、扫描电镜、扫描透射电镜、数字图像相关法和电子背散射衍射等手段,研究了Cu含量对Al-9.0Zn-1.5Mg-x Cu合金断裂韧性的影响规律。结果表明:随着Cu含量从0%增大到2.6%(质量分数),合金断裂韧性先逐渐增大,在Cu含量为1.0%~1.3%时达到最高值,而后大幅减小。随着Cu含量从0%增大到1.0%~1.3%,合金的再结晶晶粒面积分数逐渐增大,导致裂纹形核过程的变形量和穿过再结晶晶粒扩展的比例增大;裂纹单位面积形核功(UIE)和单位面积扩展功(UPE)逐渐增大。Cu含量为2.6%时,合金残余第二相的面积分数、晶界上部分η相的尺寸增大,导致裂纹形核过程的变形量减小;η′强化相的间距减小,导致晶内-晶界强度差和裂纹沿再结晶晶界扩展的比例明显增大;UIE和UPE均大幅减小。 展开更多

关键词 AL-ZN-MG-CU合金 CU含量 断裂韧性 裂纹形核功 裂纹扩展功

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