含稀土氧化物堆焊金属试样残余应力场的数值模拟

采用红外热像仪和X射线应力仪分别测定了采用含稀土氧化物的堆焊焊条，对中高碳钢试件进行堆焊过程的温度场和残余应力场，根据实验数据和材料的物理、力学参数，采用二维有限元计算方法，建立了堆焊应力场模型，根据这一模型，分析了马氏体相变对堆焊金属残余应力场的影响。结果表明：焊条药皮中添加稀土氧化物和金属镍可以降低马氏体相变温度，而降低马氏体相变温度可以降低堆焊金属表面的残余拉应力，从而提高了堆焊金属的抗开裂性能。     

梯度层不同配比对等离子喷涂Mo/8YSZ功能梯度热障涂层残余应力的影响规律研究

传统的金属/陶瓷双层热障涂层因不同涂层热物性参数的差异,易在涂层内部产生过大的残余应力,影响涂层质量及可靠性,而采用梯度结构的热障涂层,可实现涂层厚度方向热物性参数的连续平滑过渡,从而减小涂层间的残余应力,提升涂层的可靠性。梯度层配比不同,将使得涂层残余应力的分布情况及数值大小不同,为了研究不同梯度层配比对Mo/8YSZ功能梯度热障涂层残余应力的影响规律,利用ANSYS有限元分析软件建立了等离子喷涂Mo/8YSZ双层热障涂层及功能梯度热障涂层的数值模型,并在模型中考虑了材料热物性参数随温度变化,对比传统双层热障涂层,分析了不同梯度层配比对喷涂构件残余应力数值大小及分布区域的影响规律。结果表明:在喷涂参数相同的情况下,功能梯度热障涂层系统相比于双层热障涂层系统,径向最大残余拉应力与压应力均增大,轴向最大残余应力减小;伴随着过渡层第一层Mo比例的增加,喷涂构件的最大轴向残余拉应力增大,喷涂构件的最大轴向残余压应力减小;伴随着过渡层第一层Mo含量的增大,基体与涂层界面拉应力的分布区域增大,压应力的分布区域减小;采用功能梯度热障涂层结构,由于缓和了不同种类涂层间热物性参数的差异,可显著改善喷涂构件轴向的应力突变情况。     

Pt/Ti双层电极应力的微观分析研究

常温下用直流溅射法在Si（100）上淀积Pt/Ti电极薄膜.采用X射线衍射、原子力显微镜检测不同退火温度的薄膜,结果表明,退火初期Pt层内首先产生了压应力,从而使Pt表面形成了小丘凸起;退火过程产生的热应力在Pt层残余应力的产生中占主导地位,这种热应力使得Pt层最后的应力状态为张应力状态并且随着Pt层中Pt3Ti金属间化合物数量的增多而增大.     

稀土氧化物提高中高碳钢堆焊试样抗开裂性机制的研究

采用5CrNiMo热锻模具钢作为研究对象，分析了堆焊试样上的裂纹形貌，测定了堆焊残余应力场并进行了数值模拟。在此基础上，分析了稀土氧化物改善堆焊金属结晶组织和变质夹杂物的作用。结果表明：堆焊裂纹主要在粗大的树枝晶之间、夹杂物和热影响区粗大奥氏体晶粒处形成，并且，在堆焊金属中心和热影响区残余拉应力作用下扩展。堆焊金属中加入稀土氧化物能细化一次柱状晶组织；变质夹杂物。同时，降低堆焊金属马氏体相变温度，从而降低上述危险部位的拉应力峰值。     

注射成型聚碳酸酯厚度截面的残余应力分析

通过光弹法定量测量了注射成型聚碳酸酯(PC)试样在厚度截面上的残余应力,并结合模具温度的变化与不对称分布,对厚度截面上的残余应力分布进行了详细的研究.结果表明,在厚度截面上,试样边缘分布较高的流动残余应力,芯部分布较高的热残余应力,两区域界面处为流动应力与热应力相互耦合而形成的低应力过渡区;模具温度低于120?C时,PC的残余应力随模具温度的变化并不明显;模具温度高于120?C时,PC的残余应力随模具温度的升高显著降低;不对称模具温度会导致在低模温侧高热残余应力区分布宽,在高模温侧高热残余应力区分布窄.此外,试样的翘曲随模具温度的升高而逐渐增加,不对称模具温度会导致较大的翘曲.     

红外吸收法测定电焊条熔敷金属中碳、硫含量

随着我国经济建设的高速发展,金属及非金属焊接的应用日益广泛,而焊接的质量直接影响着整个焊接结构和焊接工程的质量、安全运行与使用寿命,因此焊接已成为制造工作的关键工艺.     

冷却方式对等离子喷涂Mo/8YSZ热障涂层残余应力的影响规律研究

为了研究冷却方式对等离子喷涂热障涂层残余应力的影响规律,基于热弹塑性有限元理论,并利用ANSYS有限元软件,建立了等离子喷涂Mo/8YSZ热障涂层的数值模型,模型中考虑了材料不同温度下的热物性参数,研究了在同步冷却和滞后冷却两种冷却方式下喷涂构件残余应力的分布情况及变化趋势。结果表明:伴随着对流换热系数的增加,喷涂构件的最大径向残余拉应力逐渐减小,而最大径向残余压应力呈现先减小后增大的变化趋势;采用空气自然冷却、压缩空气冷却或静水冷却的方式对喷涂构件进行冷却处理时,喷涂构件的最大轴向残余拉应力小于最大轴向残余压应力,当采用循环水冷却时,喷涂构件的轴向残余拉应力大于轴向残余压应力;伴随着滞后冷却时间间隔的增加,喷涂构件的最大轴向残余拉应力增大,最大轴向残余压应力减小,最大径向残余应力与最大剪残余应力的变化不明显;当滞后冷却时间间隔在0～60 s范围时,喷涂构件残余应力影响变化不明显;涂层剥离失效的大概率位置位于相异涂层界面或基体与涂层界面下方0.2～0.4 mm区间范围内,且伴随着滞后冷却时间间隔的增加及对流换热系数的增加,涂层缺陷的萌发位置逐渐向界面边缘转移。通过合理调控等离子喷涂作业的冷却方式,可实现喷涂构件的残余应力合理分布,进一步提升基体与涂层的结合强度。     

应力释放槽对等离子喷涂Mo/8YSZ热障涂层残余应力的影响规律研究

为了突破传统双层热障涂层高温易剥离的技术瓶颈,在喷涂构件基体边缘开设应力释放槽,基于热弹塑性有限元理论,利用ANSYS有限元仿真模拟软件,建立了基于应力释放槽结构的等离子喷涂Mo/8YSZ热障涂层的数值模型,模型中考虑了材料不同温度下的热物性参数,研究了喷涂构件基体边缘不同开槽位置对热障涂层残余应力的影响规律。结果表明:改变应力释放槽的位置对基体与涂层界面边缘区域(0～2.4 mm)的径向残余应力影响更为明显;随着应力释放槽与基体和涂层界面距离的增加,基体与涂层界面同一位置的径向残余压应力逐渐减小;随着应力释放槽与基体和涂层界面距离的增加,基体与涂层界面同一位置的轴向残余拉应力逐渐减小;当应力释放槽与基体和涂层界面的距离增加至1.2 mm时,随着应力释放槽与基体和涂层界面距离的增加,轴向残余拉应力变化不明显。通过在喷涂构件基体边缘开设应力释放槽,可减小基体与涂层界面的残余应力。     

一种光存储用短波长偶氮染料金属螯合物的光谱学与热学特性研究

设计合成一类与短波长(635～650nm)半导体激光器相匹配用于有机光盘的光存储介质的偶氮染料金属螯合物.测定了偶氮染料及其金属螯合物的紫外 可见光吸收光谱,采用分光光度法确定该金属螯合物的结构与组成,计算了它的稳定常数.差热热重分析显示该金属螯合物具有较好的热学性能,有望可作为光记录介质.     

金属石墨层间化合物的量子化学和热力学研究

采用量子化学密度泛函B3LYP方法,对碱金属、碱土金属和过渡金属石墨层间化合物(A-GIC,AE-GIC和T-GIC)进行计算.从原子净电荷、Mulliken重叠布居和轨道电子数等角度讨论了A-GIC和AE-GIC的电子结构与成键特性,初步阐明了结构与性能的关系.根据计算结果,结合热力学分析,讨论实验上尚未知的过渡金属石墨层间化合物合成的可能性.