微疊層復(fù)合材料激光-GMAW復(fù)合焊組織結(jié)構(gòu)與性能的相關(guān)性基本信息

中文名 微疊層復(fù)合材料激光-GMAW復(fù)合焊組織結(jié)構(gòu)與性能的相關(guān)性 項目類別 面上項目
項目負責人 李亞江 依托單位 山東大學(xué)

本項研究主要是對微疊層復(fù)合材料焊接區(qū)Ti/Al界面附近的顯微組織、相結(jié)構(gòu)與組織性能的相關(guān)性進行研究。鈦與鋁熱物理性能相差大，采用傳統(tǒng)熔焊方法進行連接時在Ti/Al界面易生成Ti-Al金屬間化合物，Ti/Al疊層復(fù)合材料被認為難以實現(xiàn)熔焊連接。本課題采用鋁基焊絲針對TA15/2024Al疊層材料進行填絲PC-GMAW連接，研究填充金屬合金成分對鈦與鋁接頭組織和性能的影響。研究結(jié)果表明，采用Al-Si系填充金屬（如SAl4047焊絲）獲得的Ti/Al焊接界面附近的脆性析出相數(shù)量少，Ti/Al過渡區(qū)組織差異較小且脆性化合物層厚度較小，組織性能較好。采用Al-Mg焊絲或其它焊絲時Ti/Al過渡區(qū)脆性化合物層厚度大，已引發(fā)微裂紋，過渡區(qū)顯微組織差異大。焊接熱輸入對Ti/Al疊層材料PC-GMAW焊縫及Ti/Al過渡區(qū)顯微組織有較大的影響。焊接熱輸入較低時，焊縫中形成了尺寸較小的顆粒狀或短棒狀析出相；焊接熱輸入較大時，焊縫中出現(xiàn)了粗大的條狀、骨骼狀析出相，Ti/Al界面附近形成了多層狀結(jié)構(gòu)的過渡區(qū)。 采用掃描電鏡（SEM）、X射線衍射（XRD）以及能譜儀（EDS）、電子探針（EPMA）等測試手段對Ti/Al疊層材料焊接接頭區(qū)域顯微組織、過渡區(qū)相結(jié)構(gòu)和Ti/Al界面附近元素分布等進行分析表明，Ti/Al界面附近由鈦側(cè)至焊縫側(cè)依次形成Ti3Al、TiAl Ti5Si3、Ti9Al23 Ti5Si3及TiAl3化合物層，控制焊接熱輸入可控制化合物的形態(tài)和分布。采用微機控制電子萬能試驗機對PC-GMAW工藝形成的Ti/Al疊層材料焊接接頭的Ti/Al界面進行拉伸試驗，以評價Ti/Al界面的力學(xué)性能，結(jié)合系列電鏡試驗和測試結(jié)果進行綜合分析。采用SEM、EDS對接頭的斷口形貌進行分析，研究接頭的斷裂行為。采用鋁基填充金屬的Ti/Al接頭抗拉強度可達216MPa，斷裂主要發(fā)生在鈦合金與Ti/Al過渡區(qū)的界面處。國內(nèi)對微疊層復(fù)合材料的研究起步比較晚，制備工藝和性能方面的研究還不夠穩(wěn)定，仍需要研究者對這種微疊層復(fù)合材料的制備工藝和結(jié)合理論等進行系統(tǒng)和深入的研究，以推進其在航空航天領(lǐng)域中的應(yīng)用。

微疊層復(fù)合材料激光-GMAW復(fù)合焊組織結(jié)構(gòu)與性能的相關(guān)性造價信息

市場價 信息價 詢價
材料名稱 規(guī)格/型號 市場價
（除稅）		 工程建議價
（除稅）		 行情 品牌 單位 稅率 供應(yīng)商 報價日期
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材料名稱 規(guī)格/型號 除稅
信息價		 含稅
信息價		 行情 品牌 單位 稅率 地區(qū)/時間
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材料名稱 規(guī)格/需求量 報價數(shù) 最新報價
（元）		 供應(yīng)商 報價地區(qū) 最新報價時間
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針對有應(yīng)用前景的一種新型輕質(zhì)微疊層復(fù)合材料焊接性的關(guān)鍵科學(xué)問題進行研究。采用激光-GMAW復(fù)合熱源和擴散連接，研究焊接工藝、填充合金和參數(shù)等對微疊層復(fù)合材料焊接區(qū)組織、相結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能等的影響；結(jié)合聲像顯微圖像分析，研究微疊層復(fù)合材料熱影響區(qū)階梯狀微裂紋起源、擴展及斷裂機制，從理論上闡明微疊層復(fù)合材料激光-GMAW焊接區(qū)微觀組織結(jié)構(gòu)與宏觀性能之間內(nèi)在聯(lián)系的規(guī)律性。解決焊接熱-應(yīng)力-組織性能模擬的參數(shù)擬合問題，提出保證微疊層復(fù)合材料焊接穩(wěn)定性和接頭區(qū)性能的理論基礎(chǔ)，為解決這種韌-脆交替、按亞微米尺寸的層間距及層厚比交互重疊制成的微疊層復(fù)合材料焊接的關(guān)鍵技術(shù)提供基礎(chǔ)理論支持。本項目研究具有自主創(chuàng)新和獨特的技術(shù)優(yōu)勢，有助于為這種輕質(zhì)微疊層復(fù)合材料在航空航天、艦船、高速列車制造中的應(yīng)用提供理論和試驗依據(jù)。

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微疊層復(fù)合材料激光-GMAW復(fù)合焊組織結(jié)構(gòu)與性能的相關(guān)性文獻

Si_p/Al復(fù)合材料激光釬焊特性與組織形態(tài) Si_p/Al復(fù)合材料激光釬焊特性與組織形態(tài)

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評分： 4.4

采用激光填絲釬焊方法進行1.5 mm厚65%(體積分數(shù))Sip/4032Al復(fù)合材料對接接頭的連接,研究不同工藝參數(shù)下的釬料潤濕鋪展行為和焊縫成形特性,以及焊縫中共晶硅的形態(tài)變化規(guī)律。結(jié)果表明:接頭開V型坡口非常有利于焊縫的背面成形;光斑直徑為20 mm、激光功率高于1 500 W時焊縫成形容易控制;與激光熔焊相比,激光釬焊方法更適合于連接高比分Sip/4032Al復(fù)合材料。焊接熱輸入對Si元素的溶解、擴散行為影響很大,因此,不同激光功率下,焊縫中硅元素可以板狀、多角狀、瓣狀初生硅、板條狀共晶硅等多種形態(tài)出現(xiàn)。焊縫中心由于冷卻速度較慢,還形成了共晶團組織,共晶團內(nèi)部為均勻分布的短棒狀共晶硅。

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復(fù)合材料力學(xué)性能復(fù)合材料 復(fù)合材料力學(xué)性能復(fù)合材料

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評分： 4.5

復(fù)合材料力學(xué)性能 復(fù)合材料 百科名片 橡塑復(fù)合材料 復(fù)合材料 (Composite materials) ，是由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料，通過物理或化學(xué)的 方法，在宏觀上組成具有新性能的材料。各種材料在性能上互相取長補短，產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)， 使復(fù)合材料的綜合性能優(yōu)于原組成材料而滿足各種不同的要求。 復(fù)合材料的基體材料分為金 屬和非金屬兩大類。金屬基體常用的有鋁、鎂、銅、鈦及其合金。非金屬基體主要有合成樹 脂、橡膠、陶瓷、石墨、碳等。增強材料主要有玻璃纖維、碳纖維、硼纖維、芳綸纖維、碳 化硅纖維、石棉纖維、晶須、金屬絲和硬質(zhì)細粒等。 目錄 歷史 分類 性能 成型方法 應(yīng)用 江蘇新型復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)園 展開 編輯本段 歷史 復(fù)合材料使用的歷史可以追溯到古代。 從古至今沿用的稻草增強粘土和已使用上 百年的 鋼筋混凝土 均由兩種材料復(fù)合而成。 20 世紀 40 年代，因航空工業(yè)的需要，發(fā) 展了 玻璃纖

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由具有兩種或兩種以上纖維的棍雜層鋪疊而成的復(fù)合材料，基體一般為高聚物，是混雜復(fù)合材料的一種。這種說雜形式義稱八型混雜?；祀s層可以是異種纖維編織的織物，由于混雜纖維束制備工藝塹雜，很少采用層內(nèi)混雜復(fù)合材料除具優(yōu)異力學(xué)性能外，特別是由異種纖維間互相分散的程度增大，由此制約的能力增強因而抗裂紋擴展性能更好。層內(nèi)混雜復(fù)合材料的成型方法同一單一纖維復(fù)合材料。該種混雜復(fù)合材料的混雜層制作比較繁雜。

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混雜疊層復(fù)合材料是指不同類型的增強組分以疊層結(jié)構(gòu)形式組成的復(fù)合材料 。

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混雜疊層復(fù)合材料的典型例子是鋁/纖維環(huán)氧疊層板。它以鋁片和以纖維(無緯布或織物)為增強組分， 環(huán)氧樹脂為基體的復(fù)合材料疊合組成。通常把經(jīng)過表面處理的鋁片與纖維(織物)的環(huán)氧樹脂預(yù)浸布交替疊層后熱壓而成。它既有鋁材的耐沖擊、易加工成型的特點，又具有纖維增強環(huán)氧復(fù)合材料的耐疲勞與高強度，并且可以選用不同的疊層結(jié)構(gòu)、鋁片厚度、纖維品種及含量來滿足制品的不同性能要求。常用于混雜疊層復(fù)合材料的纖維有芳綸、碳纖維、玻璃纖維等,其中鋁/芳綸環(huán)氧疊層板(商品名ARALL)已工業(yè)化，用作飛機的蒙皮材料 。

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