层状复合材料界面结合强度非传统评价方法 被引量：7

1

作者 孙畅 李龙 周德敬 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期59-67,共9页

简要总结了层状复合材料界面结合强度的非传统评价方法。非传统界面结合强度评价方法包括:波振法(激光层裂法、应力波法、超声波法、电磁波法)、划痕法(激光划痕法)、辅助分析法(X射线衍射法、有限元法、解析法)和其他方法(电阻法)。波... 简要总结了层状复合材料界面结合强度的非传统评价方法。非传统界面结合强度评价方法包括:波振法(激光层裂法、应力波法、超声波法、电磁波法)、划痕法(激光划痕法)、辅助分析法(X射线衍射法、有限元法、解析法)和其他方法(电阻法)。波振法是将载荷以冲击波的形式施加在界面位置处,实现复层和基体分离。划痕法是将高能激光作用于复层,分离界面,实现界面结合强度的测量。电阻法通过建立界面电阻和界面强度之间的关系,评价界面结合强度。与传统界面评价方法对比,非传统评价方法有特殊优点:对材料的破坏程度小,有效抑制材料的弹塑性变形,测得界面强度接近界面本征强度。但非传统法也仍存在一些亟待解决的问题,随着新材料的不断出现,需要不断改进现有测试方法,使界面结合强度评价方法向着简单易行、无损、自动化的方向发展。 展开更多

关键词 层状复合材料 界面结合强度 激光 辅助分析法

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薄复层层状复合材料界面结合的定量评价方法 被引量：4

2

作者 李龙 周德敬 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2016年第11期863-871,共9页

主要针对复层厚度较薄的(如小于0.5 mm)的层状复合材料界面结合的定量评价实验方法进行了回顾和总结,评述了各种方法的优缺点并分析了各种方法的适用条件和应用范围。随着计算机技术水平的不断提高,有限元数值模拟技术在层状复合材料结... 主要针对复层厚度较薄的(如小于0.5 mm)的层状复合材料界面结合的定量评价实验方法进行了回顾和总结,评述了各种方法的优缺点并分析了各种方法的适用条件和应用范围。随着计算机技术水平的不断提高,有限元数值模拟技术在层状复合材料结合性能的评价分析中起到了越来越重要的指导作用。随着人们对层状复合材料界面结合认识的逐渐深入以及新的分析评价技术手段的不断涌现,层状复合材料界面结合性能检测的精度将不断提高,理论模型会不断完善,层状复合材料界面结合的评价也会逐渐向定量准确、容易解析、无损检测、易于实现自动化和标准化的方向发展。 展开更多

关键词 层状复合材料 薄复层 界面结合 定量评价方法

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嵌入式铝/钢带材轧制复合铝层和钢层厚度的变化规律 被引量：11

3

作者 王春阳 姜雁斌 +3 位作者 谢建新 毛晓东 周德敬 张小军 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期766-775,共10页

采用冷轧复合法制备嵌入式铝/钢复合带材,研究了嵌入式铝/钢带材冷轧复合压下率、铝带初始厚度对轧制复合变形区内铝层和钢层厚度比变化的影响规律;采用切片法计算变形区内界面剪切应力分布,分析了铝层和钢层厚度比变化的原因。结果表明... 采用冷轧复合法制备嵌入式铝/钢复合带材,研究了嵌入式铝/钢带材冷轧复合压下率、铝带初始厚度对轧制复合变形区内铝层和钢层厚度比变化的影响规律;采用切片法计算变形区内界面剪切应力分布,分析了铝层和钢层厚度比变化的原因。结果表明:在特定压下率(r_(con))条件下,从轧制入口到出口变形区铝层与钢层厚度比呈先减小后保持基本不变的变化趋势;当压下率r<r_(con)或r>r_(con)时,铝层和钢层厚度比(RA/S)呈先减小后增加的变化趋势;当初始铝带厚度由0.50 mm减小至0.10 mm时,r_(con)由45%减小至30%;随着压下率的增加,变形区界面剪切应力增大,该剪切应力使铝层与钢层之间发生相对滑动(r<r_(con))、无相对滑动(r=r_(con))和粘着流动(r>r_(con));仅当压下率r>r_(con)时,拉伸断口铝层与钢层不分层,复合带材具有良好的界面结合状态。 展开更多

关键词 嵌入式铝/钢复合带材 轧制复合 厚度比 结合性能

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铝(4A60)-钢(08Al)复合带材界面化合物形成及结合性能 被引量：10

4

作者 陈鑫 李龙 周德敬 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期1176-1184,共9页

采用金相显微镜、扫描电镜和X射线衍射仪，研究电站空冷用铝（4A60）？钢（08Al）复合带材在不同模拟钎焊工艺下界面化合物的生长特性。通过界面剥离实验，分析不同钎焊条件下复合带材结合性能的变化规律。结果表明：在钎焊保温时间20 ... 采用金相显微镜、扫描电镜和X射线衍射仪，研究电站空冷用铝（4A60）？钢（08Al）复合带材在不同模拟钎焊工艺下界面化合物的生长特性。通过界面剥离实验，分析不同钎焊条件下复合带材结合性能的变化规律。结果表明：在钎焊保温时间20 min内，铝（4A60）？钢（08Al）复合带材生成界面金属间化合物（IMC）的临界温度范围为605~615℃，界面相主要成分为Fe 2 Al 5。界面金属间化合物厚度随保温时间的增长满足抛物线规律，在615℃时，生长常数k为0.69＆#215;10？12 m2/s。界面金属间化合物厚度在12μm以下时，复合带材仍保持良好的界面结合强度（大于45 MPa）。随着金属间化合物厚度继续增加，界面结合强度显著下降，当金属间化合物厚度为25~43μm时，结合强度降至10~20 MPa；当金属间化合物厚度为54~68μm时，界面结合强度只有5~10 MPa。 展开更多

关键词 铝(4A60)-钢(08Al)复合带材 金属间化合物 生长动力学 结合性能

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铝钢金属间化合物生长及其抑制机理的研究现状 被引量：12

5

作者 陈鑫 李龙 周德敬 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第13期125-132,共8页

铝钢复合材料兼具钢良好的力学性能和铝的耐腐蚀、高导热性、密度低等特点,可以满足许多特殊使用要求。铝钢界面若生成金属间化合物,会破坏铝钢基体间的冶金结合,严重影响材料的使用性能。因此,抑制铝钢界面金属间化合物的生长是开发铝... 铝钢复合材料兼具钢良好的力学性能和铝的耐腐蚀、高导热性、密度低等特点,可以满足许多特殊使用要求。铝钢界面若生成金属间化合物,会破坏铝钢基体间的冶金结合,严重影响材料的使用性能。因此,抑制铝钢界面金属间化合物的生长是开发铝钢复合材料的关键。对铝钢金属间化合物的生长及其抑制机理进行了较为系统的综述,介绍了铝钢界面常见的金属间化合物生成相的种类、晶体结构,从热力学与动力学角度对金属间化合物的生成机理及形成顺序进行了阐述。此外,对比总结了不同合金元素对铝钢金属间化合物形成的影响规律,着重分析了Si元素对铝钢金属间化合物生长的抑制机理。 展开更多

关键词 铝钢金属间化合物 生成顺序 抑制机理 不同合金元素Si

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冷轧铝钢复合板初始及稳定复合压下量的确定 被引量：5

6

作者 陈鑫 李龙 周德敬 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期127-132,共6页

通过薄铝层剥离实验及轧制变形区剥离形貌的分析,对4A60铝合金与08Al钢冷轧复合板的初始复合及稳定复合的压下量进行研究。同时,结合ABAQUS有限元数值模拟,提出了一种基于薄膜理论的判定铝钢冷轧复合板初始复合及稳定复合压下量的方法... 通过薄铝层剥离实验及轧制变形区剥离形貌的分析,对4A60铝合金与08Al钢冷轧复合板的初始复合及稳定复合的压下量进行研究。同时,结合ABAQUS有限元数值模拟,提出了一种基于薄膜理论的判定铝钢冷轧复合板初始复合及稳定复合压下量的方法。结果表明,在4A60(铝)-08Al(钢)复合板冷轧过程中,仅当08Al钢表面硬化层破碎至一定宽度时,铝钢才能实现结合。当4A60初始厚度为0.23mm时,复合板初始复合压下量为30%,稳定复合压下量为50%。当08Al钢的初始厚度不变时,随着4A60铝合金初始厚度的增加,达到初始复合与稳定复合所需的压下量也随之增大。压下量为60%,4A60(铝)与08Al(钢)的厚度比为1∶1时,复合板不能达到稳定结合;当厚度比增加至2∶1时,复合板不能实现初始结合。 展开更多

关键词 冷轧复合 剥离实验 数值模拟 初始复合压下量 稳定复合压下量

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电站空冷系统用预覆钎料铝钢复合带材的开发 被引量：2

7

作者 李龙 曾祥勇 +3 位作者 陈鑫 高闯 张小军 周德敬 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2015年第10期21-24 28,28,共5页

将钎料层材料4343铝合金和包覆层材料4A60铝合金进行热轧复合,然后与08Al钢在张力条件下通过420 mm轧机进行50%的单道次冷轧复合,随后在罩式退火炉中进行520℃×24h的退火处理,得到电站空冷系统用预覆钎料铝钢复合带材,并对其组... 将钎料层材料4343铝合金和包覆层材料4A60铝合金进行热轧复合,然后与08Al钢在张力条件下通过420 mm轧机进行50%的单道次冷轧复合,随后在罩式退火炉中进行520℃×24h的退火处理,得到电站空冷系统用预覆钎料铝钢复合带材,并对其组织与性能进行了研究。结果表明:预覆钎料铝钢复合带材中08Al钢的组织为再结晶铁素体;复合带材的屈服强度大于250 MPa,抗拉强度为305MPa左右,伸长率大于30%;在608℃保温20min钎焊后铝钢界面未发现金属间化合物,拉剪时断裂发生在4A60铝合金层上,铝钢界面未发生分层。 展开更多

关键词 铝钢复合带材 预覆钎料 轧制复合 组织 力学性能

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三层铝／铝／钢轧制复合变形行为及力学性能 被引量：2

8

作者 李龙 陈梅艳 +2 位作者 顾琳琳 周德敬 Heinz Palkow ski 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期68-73,共6页

采用"热轧+冷轧"复合制备4343/4A60两层Al/Al合金带,采用"冷轧+轧后退火"制备4343/4A60/08Al钢三层铝/铝/钢复合带材。利用金相、扫描、能谱观察分析组织变化及界面元素的扩散,采用拉伸实验和杯突实验测定复合带材... 采用"热轧+冷轧"复合制备4343/4A60两层Al/Al合金带,采用"冷轧+轧后退火"制备4343/4A60/08Al钢三层铝/铝/钢复合带材。利用金相、扫描、能谱观察分析组织变化及界面元素的扩散,采用拉伸实验和杯突实验测定复合带材的力学性能。结果表明,铝/铝包覆率与压下量无关,铝/钢的包覆率随压下量的增加呈先降低后保持不变的规律。冷轧后退火可使铝/钢复合材料的硬度和强度降低、塑性增加、杯突值增加,综合性能得到改善。 展开更多

关键词 轧制复合 铝/铝/钢复合带材 包覆率 退火 组织和性能

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铝-钢冷轧变形界面复合行为

9

作者 高闯 李龙 +1 位作者 张小军 周德敬 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期82-87,共6页

以4A60铝合金和08Al低碳钢冷轧复合板为研究对象,通过变形区剥离、扫描实验,研究了复合变形区金属流动规律、压下量和初始厚度对界面结合效果的影响。结果表明,随着压下量的增加,变形区铝-钢厚度比先减小后增大,最后达到稳定,且增加压... 以4A60铝合金和08Al低碳钢冷轧复合板为研究对象,通过变形区剥离、扫描实验,研究了复合变形区金属流动规律、压下量和初始厚度对界面结合效果的影响。结果表明,随着压下量的增加,变形区铝-钢厚度比先减小后增大,最后达到稳定,且增加压下量可提高金属间界面结合强度;初始铝层越薄,复合压下量最小值越小,且在压下量相同时,其结合强度越高。初始铝层厚度和压下量通过影响钢表面氧化膜层的破裂程度来影响界面结合。铝-钢界面结合强度与钢层表面氧化膜破裂率φ相关,当φ>21%时,铝-钢金属间发生初始结合。 展开更多

关键词 变形区 剥离实验 氧化膜破裂率 结合强度

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嵌入式冷轧铝-钢复合板变形行为及结合性能

10

作者 张小军 高闯 +2 位作者 李龙 陈旭 周德敬 《有色金属工程》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期4-10,共7页

研究压下量、铝层厚度、结合界面粗糙程度等因素对嵌入式冷轧铝-钢复合板变形行为和结合性能的影响。结果表明,在总变形量不变的条件下,随界面粗糙度的增加,铝层变形量减小,钢层变形量增大,包覆率变大,铝和钢复合界面粗糙度由1.12增加到... 研究压下量、铝层厚度、结合界面粗糙程度等因素对嵌入式冷轧铝-钢复合板变形行为和结合性能的影响。结果表明,在总变形量不变的条件下,随界面粗糙度的增加,铝层变形量减小,钢层变形量增大,包覆率变大,铝和钢复合界面粗糙度由1.12增加到1.32和1.56μm,在总变形量55%时,铝层对应厚度为65.00,69.52,72.95μm,包覆率为3.7%,3.9%和4.2%。铝层和钢层变形量与总变形量变化呈线性关系,且差值随总变形增大先变小后变大,在总压下量为20%~30%时差值最大。铝层厚度随总变形量增大逐渐减小,铝层厚度波动随总变形量的增加而增加。铝层随变形量的增加出现正宽展,钢层出现负宽展。 展开更多

关键词 铝-钢复合板 冷轧复合 变形量 铝层厚度 包覆率

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7xxx系铝合金焊接研究现状与展望 被引量：35

11

作者 宋友宝 李龙 +2 位作者 吕金明 严安 周德敬 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期492-501,共10页

结合7xxx系铝合金的焊接特点,介绍7xxx系铝合金焊接焊丝的选择与优化,阐述双丝-MIG焊、激光-MIG复合焊、搅拌摩擦焊3种焊接新方法,与传统焊接方法相比,它们在7xxx系铝合金焊接上颇具优势和发展前景。通过合金化进行7xxx系铝合金母材和... 结合7xxx系铝合金的焊接特点,介绍7xxx系铝合金焊接焊丝的选择与优化,阐述双丝-MIG焊、激光-MIG复合焊、搅拌摩擦焊3种焊接新方法,与传统焊接方法相比,它们在7xxx系铝合金焊接上颇具优势和发展前景。通过合金化进行7xxx系铝合金母材和焊丝的优化设计、开发新的焊接方法是未来铝合金焊接领域的重要研究方向。 展开更多

关键词 7XXX系铝合金 焊接 焊丝选择 焊接方法

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高强铝合金TIG和MIG焊接接头组织与耐腐蚀性能的研究 被引量：4

12

作者 胡秀华 李龙 +3 位作者 夏承东 周德敬 严安 吕金明 《热加工工艺》 北大核心 2020年第13期24-27,31,共5页

为研究不同焊接形式对高强铝合金焊接接头组织与耐蚀性能的影响,本文采用金相组织观察、力学性能测试、电化学测试及失重试验研究了手工TIG、半自动MIG和机器人MIG三种焊接方式的高强铝合金焊接接头组织与耐蚀性能。结果表明,焊核区受... 为研究不同焊接形式对高强铝合金焊接接头组织与耐蚀性能的影响,本文采用金相组织观察、力学性能测试、电化学测试及失重试验研究了手工TIG、半自动MIG和机器人MIG三种焊接方式的高强铝合金焊接接头组织与耐蚀性能。结果表明,焊核区受热输入的影响使组织晶粒粗大,导致材料的硬度下降,其中半自动MIG焊核区的晶粒相比于其他两种焊接方式的细小。热影响区由于受到热循环的作用,晶粒长大,硬度相比于母材有所降低。热影响区的腐蚀电位按照半自动MIG、手工TIG和机器人MIG的顺序依次降低,焊核区的腐蚀电位按手工TIG、半自动MIG和机器人MIG的顺序依次下降。焊核区主要发生点蚀和晶间腐蚀。 展开更多

关键词 TIG MIG 铝合金 微观组织 耐腐蚀性能

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