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Ti_(5)Si_(3)含量对SiCp/2009Al激光填粉焊接头组织性能的影响
1
作者 赵明娟 程梓威 +4 位作者 赵龙志 刘德佳 焦海涛 唐延川 余梦 《华东交通大学学报》 2023年第6期79-85,共7页
SiC颗粒增强铝基复合材料在轨道交通领域拥有广阔的应用前景。但是该材料在熔化焊接过程中极易产生脆性相影响接头质量,这制约了SiC颗粒增强铝基复合材料的发展。运用Ti,Si元素补偿对Al_(4)C_(3)脆性相的抑制作用,对SiCp/2009Al复合材... SiC颗粒增强铝基复合材料在轨道交通领域拥有广阔的应用前景。但是该材料在熔化焊接过程中极易产生脆性相影响接头质量,这制约了SiC颗粒增强铝基复合材料的发展。运用Ti,Si元素补偿对Al_(4)C_(3)脆性相的抑制作用,对SiCp/2009Al复合材料进行激光填粉焊,并运用SEM,XRD分析焊接接头的微观结构,应用维氏硬度计、万能试验机分别测试接头的硬度和拉伸性能,以此分析Ti_(5)Si_(3)含量对接头组织及力学性能的影响。结果表明:Ti_(5)Si_(3)的加入对于抑制Al_(4)C_(3)脆性相的生成有显著作用,焊缝中未发现Al_(4)C_(3)脆性相;随着Ti_(5)Si_(3)含量的提高,焊缝组织中Al_(3)Ti的分布密度和尺寸先减小后增大,熔合区形态完整度先增加后降低,热影响区宽度先减小后增大;焊缝平均硬度随Ti_(5)Si_(3)含量提高而增加,接头的抗拉强度呈现先增大后减少的趋势,其中添加20%Ti_(5)Si_(3)粉末的焊接接头抗拉强度是添加50%Ti_(5)Si_(3)粉末的焊接接头强度的2.8倍。 展开更多
关键词 激光填粉焊接 铝基复合材料 脆性相 力学性能
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基于热-流耦合模型研究激光熔覆速度场影响机制 被引量：1
2
作者 赵明娟 李宝星 +5 位作者 吴涛 赵龙志 曾建邦 焦海涛 李劲 宋立军 《华东交通大学学报》 2022年第4期74-83,共10页
激光熔池内部熔体的对流状况会直接影响到熔覆层内气孔、裂纹和内部热应力等缺陷的形成,这些缺陷会显著影响熔覆层的服役行为,分析熔池内部的对流状况对控制熔覆层质量具有重要意义。通过构建激光熔覆过程的热-流耦合模型,并利用其模拟... 激光熔池内部熔体的对流状况会直接影响到熔覆层内气孔、裂纹和内部热应力等缺陷的形成,这些缺陷会显著影响熔覆层的服役行为,分析熔池内部的对流状况对控制熔覆层质量具有重要意义。通过构建激光熔覆过程的热-流耦合模型,并利用其模拟不同激光功率和送粉率下的熔覆过程,研究熔池深度和宽度,模型模拟了激光熔覆过程中工艺参数对熔池温度场及速度场的影响。结果表明:工艺参数中的激光功率、光斑半径和扫描速度的改变,均会明显影响熔池内熔体流速峰值和峰值上升速度,而送粉率对熔池速度场几乎无影响。此外,表面张力系数对熔池内熔体速度场也有影响,熔覆材料的表面张力系数为负值时,熔池内熔体从激光照射区域向两边流动,使得熔池变浅变深;而含S等活性元素的熔覆材料具有正表面张力系数,熔池内流体从熔池两边向中间流动,使熔池变深变窄;随着表面系数绝对值的增大,熔池内流体速度峰值也会随之增大。 展开更多
关键词 热-流耦合模型 速度场 工艺参数 表面张力系数
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Ti含量对Fe-Ni-Ti激光熔覆层摩擦性能的影响 被引量：8
3
作者 赵龙志 邓楚祥 +5 位作者 王震 赵明娟 刘德佳 唐延川 焦海涛 李劲 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期39-44,98,共7页
目的研究Ti含量对因瓦合金基熔覆层原位增强的影响。方法运用半导体激光器制备了Fe-Ni-Ti激光熔覆层,研究了Ti含量对熔覆层的影响。利用金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪对熔覆层显微组织进行了表征,运用硬度计和摩擦磨损... 目的研究Ti含量对因瓦合金基熔覆层原位增强的影响。方法运用半导体激光器制备了Fe-Ni-Ti激光熔覆层,研究了Ti含量对熔覆层的影响。利用金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪对熔覆层显微组织进行了表征,运用硬度计和摩擦磨损实验机对熔覆层的显微硬度和耐磨性进行了分析。结果在Fe-Ni因瓦合金粉末中加入Ti元素,原位生成了TiC/Fe-Ni激光熔覆层,原位TiC对熔覆层基体晶粒具有明显的细化作用。随着Ti含量的增加,复合涂层的晶粒尺寸减小,然后保持稳定。当Ti含量较低时,熔覆层主要由γ-[Fe,Ni]奥氏体组成;当Ti含量达到8%时,熔覆层基体相结构变成了α相,因瓦效应消失,产生了微裂纹和孔洞缺陷。Ti元素最佳添加量为6%,此条件下熔覆层没有裂纹,显微硬度最高,熔覆层耐磨性最好。结论因瓦合金涂层中添加钛可以形成良好的原位强化,钛的添加量具有最佳值,过量添加钛将消除Fe-Ni合金激光熔覆层特有的因瓦效应,熔覆层磨损机制主要为粘着磨损,兼具磨粒磨损。 展开更多
关键词 激光熔覆 因瓦效应 钛含量 原位自生 摩擦性能
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TiO_(2)-CNTs/FeNi36激光熔覆复合涂层制备研究 被引量：1
4
作者 张鹏 赵龙志 +4 位作者 赵明娟 王怀 唐延川 焦海涛 李劲 《华东交通大学学报》 2021年第1期1-7,共7页
采用激光熔覆技术制备了TiO2-CNTs/FeNi36复合涂层,研究了核壳式TiO2-CNTs增强体对激光熔覆复合涂层孔洞、微观结构和摩擦学性能的影响。结果表明:核壳式TiO2-CNTs增强体的加入大大减小了复合涂层中孔洞数量和尺寸,有效抑制了涂层大孔... 采用激光熔覆技术制备了TiO2-CNTs/FeNi36复合涂层,研究了核壳式TiO2-CNTs增强体对激光熔覆复合涂层孔洞、微观结构和摩擦学性能的影响。结果表明:核壳式TiO2-CNTs增强体的加入大大减小了复合涂层中孔洞数量和尺寸,有效抑制了涂层大孔洞的产生;增强体的加入没有改变因瓦合金基体物相组成,基体合金仍为[FeNi]奥氏体单相。随着增强体含量的增加,复合涂层基体合金的晶格常数逐渐减小,然后保持稳定;复合涂层维氏硬度逐渐增加,然后趋向稳定,最大值为315 HV,约为单一因瓦合金涂层的2.5倍;当增强体含量为1.5 wt%,磨损率最低,较单一因瓦合金涂层降低了60%,复合涂层摩擦学性能得到了提高。 展开更多
关键词 激光熔覆 核壳式TiO_(2)-CNTs增强体 孔洞 硬度 摩擦学性能
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FeCoCrNiAl/Al_(2)O_(3)金属陶瓷坯体凝胶注模研究 被引量：1
5
作者 赵明娟 薛林威 +3 位作者 赵火平 赵龙志 余梦 李劲 《华东交通大学学报》 2021年第3期82-88,共7页
金属陶瓷兼有金属和陶瓷的特点,具有强度高、韧性好等优点,是材料领域的研究热点之一。以FeCoCrNiAl系高熵合金粉末和Al_(2)O_(3)陶瓷粉末为原材料,以无毒的水溶性环氧树脂为黏结剂,设计采用凝胶注模工艺的正交试验方案,制备FeCoCrNiAl/... 金属陶瓷兼有金属和陶瓷的特点,具有强度高、韧性好等优点,是材料领域的研究热点之一。以FeCoCrNiAl系高熵合金粉末和Al_(2)O_(3)陶瓷粉末为原材料,以无毒的水溶性环氧树脂为黏结剂,设计采用凝胶注模工艺的正交试验方案,制备FeCoCrNiAl/Al_(2)O_(3)金属陶瓷,探讨环氧树脂添加量、粉体固含量、分散剂添加量和粉体组分对FeCoCrNiAl/Al_(2)O_(3)金属陶瓷坯体的收缩率、致密度及抗弯强度的影响。结果表明各因素对坯体整体性能影响依次为粉体固含量>分散剂>粉体组分>环氧树脂添加量,其中粉体固含量对坯体性能影响最大,随着固含量的增大,坯体收缩率逐渐下降,抗弯强度逐渐增大,致密度先增加后降低。凝胶注模法制备的FeCoCrNiAl/Al_(2)O_(3)金属陶瓷成分均匀,断口呈现典型的脆性断裂特征。 展开更多
关键词 凝胶注模 金属陶瓷 环氧树脂体系 正交试验
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TiO2包覆CNTs复合纳米线的制备研究 被引量：1
6
作者 赵龙志 王怀 +5 位作者 赵明娟 张鹏 唐延川 刘德佳 李劲 宋立军 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期1-5,共5页
以钛酸四丁酯、碳纳米管、无水乙醇为原料,采用水解法制备具有核壳结构的TiO2包覆CNTs复合纳米线,利用SEM、TEM、XRD、FTIR和DLS对复合纳米线的形貌、成分和结构进行表征,研究钛酸四丁酯添加量对核壳结构复合纳米线的影响。结果表明:以C... 以钛酸四丁酯、碳纳米管、无水乙醇为原料,采用水解法制备具有核壳结构的TiO2包覆CNTs复合纳米线,利用SEM、TEM、XRD、FTIR和DLS对复合纳米线的形貌、成分和结构进行表征,研究钛酸四丁酯添加量对核壳结构复合纳米线的影响。结果表明:以CNTs为模板载体,用水解法制备的TiO2包覆CNTs复合纳米线表面均匀致密,CNTs模板中空结构被TiO2原子充分填充;随钛酸四丁酯含量的增加,复合纳米线表面TiO2壳层厚度增加,复合线表面平整性最佳;当钛酸四丁酯与碳纳米管的质量比高于30∶1时,复合纳米线表面附着了游离态的氧化钛颗粒,复合纳米线表面平整性下降。 展开更多
关键词 核壳结构 复合纳米线 水解法 碳纳米管 钛酸四丁酯含量
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高寒地区列车遭遇暖湿气流后轮轨界面黏着与车轮损伤响应行为研究
7
作者 沈明学 李圣鑫 +3 位作者 余梦 皇甫立志 容彬 熊光耀 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期1504-1511,共8页
利用轮轨滚动试验机模拟了-40℃环境工况下不同湿度(10%~99%)暖湿气流对高速轮轨界面黏着与车轮表面损伤的响应行为。低温环境下轮轨界面遭遇暖湿气流时,黏着系数会迅速减小,且随着气流湿度的增大,黏着系数减小的幅度和恢复时间均增加;... 利用轮轨滚动试验机模拟了-40℃环境工况下不同湿度(10%~99%)暖湿气流对高速轮轨界面黏着与车轮表面损伤的响应行为。低温环境下轮轨界面遭遇暖湿气流时,黏着系数会迅速减小,且随着气流湿度的增大,黏着系数减小的幅度和恢复时间均增加;同时,与未遭遇暖湿的轮轨界面相比,黏着系数、磨损量、塑性变形层厚度均明显增大,且随着气流湿度的增大,平均黏着系数减小,磨损量和塑性变形层厚度增大。在低温无湿气作用工况下,车轮磨损机制主要为疲劳磨损,剖面裂纹以表层裂纹为主;低温间歇暖湿气流作用下,车轮磨损机制主要以氧化磨损和黏着磨损为主,磨损表面出现氧化磨屑堆积而成的第三体层,剖面裂纹出现了多层裂纹和次表层裂纹。低温环境下,暖湿气流对列车的轮轨界面黏着和车轮损伤影响显著,主要体现在黏着系数的瞬时大幅减小以及车轮材料更为严重的磨耗和疲劳损伤。因此,高寒地区应特别注意暖湿气流对列车轮轨损伤和黏着的影响,以保证列车的安全运行。 展开更多
关键词 低温环境 暖湿气流 高速轮轨界面 黏着系数 响应行为
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B对FeCoCrNiSiB_x高熵合金激光熔覆层组织和硬度的影响 被引量：8
8
作者 赵龙志 喻世豪 +4 位作者 赵明娟 唐延川 焦海涛 李劲 宋立军 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2020年第10期187-190,共4页
采用激光熔覆制备了FeCoCrNiSiB_x高熵合金熔覆层,利用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪和显微硬度计研究微量硼元素(摩尔比x=0、0.02、0.04、0.06、0.08)对FeCoCrNiSiB_x高熵合金熔覆层组织和硬度的影响。结果表明:无B高熵合金涂层... 采用激光熔覆制备了FeCoCrNiSiB_x高熵合金熔覆层,利用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪和显微硬度计研究微量硼元素(摩尔比x=0、0.02、0.04、0.06、0.08)对FeCoCrNiSiB_x高熵合金熔覆层组织和硬度的影响。结果表明:无B高熵合金涂层组织主要为胞状晶。B的添加会促进枝晶的生成,逐渐形成鱼骨状树枝晶,但过量的B会破坏枝晶完整性,形成蠕虫状晶。此外,高熵合金熔覆层组织为FCC和BCC双相结构,B元素的添加会形成大量0.1~2.6μm的Cr_2B第二相,有助于提高熔覆层硬度,其中x=0.06时激光熔覆层的硬度最高,约为537 HV0.2。 展开更多
关键词 高熵合金熔覆层 激光熔覆 B元素 微观组织 硬度
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稀土Ce对激光熔覆高硼贝氏体涂层性能的影响 被引量：5
9
作者 张坚 黄道思 +5 位作者 赵龙志 焦海涛 唐延川 刘德佳 赵明娟 李劲 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期133-137,共5页
利用激光熔覆制备了不同Ce含量的高硼贝氏体涂层。采用扫描电镜对不同Ce含量的涂层组织进行表征;利用显微硬度计检测熔覆层显微硬度;通过万能拉伸机测试熔覆涂层的断裂韧性;用往复摩擦磨损试验机测试涂层的磨损性能。结果表明:经稀土Ce... 利用激光熔覆制备了不同Ce含量的高硼贝氏体涂层。采用扫描电镜对不同Ce含量的涂层组织进行表征;利用显微硬度计检测熔覆层显微硬度;通过万能拉伸机测试熔覆涂层的断裂韧性;用往复摩擦磨损试验机测试涂层的磨损性能。结果表明:经稀土Ce改性后,初生奥氏体晶粒尺寸减小,晶间网格状硼化物形态得到改善,呈现断网或颗粒状。三点弯曲断裂韧性得到改善,断口由沿晶脆断转变为准解理断裂。随着Ce含量的增加,熔覆涂层平均摩擦因数先减小后增大,磨痕中都存在严重的疲劳剥落。 展开更多
关键词 激光熔覆 高硼贝氏体涂层 稀土Ce 组织 性能
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预热温度对钢轨表面激光熔覆贝氏体涂层的影响 被引量：3
10
作者 赵龙志 杨海超 +1 位作者 唐延川 李劲 《热加工工艺》 北大核心 2019年第16期102-105,共4页
利用激光熔覆技术在不同预热温度的钢轨基板表面制备了贝氏体涂层。利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)观察了涂层的微观组织,应用X射线衍射仪研究了涂层中的物相分布,分析了涂层的显微硬度。结果表明:基板预热温度在280~380℃内,随预... 利用激光熔覆技术在不同预热温度的钢轨基板表面制备了贝氏体涂层。利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)观察了涂层的微观组织,应用X射线衍射仪研究了涂层中的物相分布,分析了涂层的显微硬度。结果表明:基板预热温度在280~380℃内,随预热温度的升高,涂层的原始奥氏体晶粒尺寸先增大后减小,预热温度为320℃时,涂层的奥氏体晶粒尺寸最粗大;原始奥氏体晶粒越粗大,相变后形成的贝氏体组织越少,马氏体/残留奥氏体(M/A)组织越多;M/A组织对涂层的硬度影响较为显著,基板预热320℃的涂层M/A组织最多,硬度最大。 展开更多
关键词 激光熔覆 预热温度 贝氏体 微观组织 硬度
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