关键词： 超声波焊接   镁合金   焊接能量   峰值温度   力学性能  

摘要： 超声波焊接作为固态焊接技术,焊接时能避免接头产生气孔、热裂纹等缺陷,适用于镁合金等焊接困难的金属材料。本文通过改变工艺参数进行多层镁合金的超声波焊接,分析每层焊接接头的界面峰值温度、接头形貌、剪切强度、断口形貌,研究了焊接能量对多层镁合金焊接质量的影响。结果表明:焊接界面主要分为漩涡状咬合阶段,有效连接阶段,微连接阶段;与焊接能量为2500J相比,焊接能量呈梯度变化的多层镁合金焊接接头中可观察到,随焊接层数增加界面结合质量越好,增加焊接能量可一定程度上减少能量损失,拉伸剪切强度高;剪切断口呈混合型断裂特征。

关键词： AZ31镁合金   神经网络   轧制工艺   抗拉强度   Pearson相关系数  

摘要： 本文采集了不同轧制温度、应变速率以及压下量等三个工艺参数下中高应变速率轧制的AZ31镁合金抗拉强度的27组样本,通过惯性权重、学习因子的改进和引入变异操作对PSO-BP神经网络进行改进,并与BP、PSO-BP神经网络对比,进行抗拉强度的预测。结果表明:BP神经网络不能预测AZ31镁合金抗拉强度的非线性变化,PSO-BP神经网络和改进的PSO-BP(IPSO-BP)神经网络均能较好地预测AZ31镁合金抗拉强度的非线性变化;这三个模型中IPSO-BP神经网络预测最为准确,相较于PSO-BP神经网络,其平均绝对误差从15.3764降低至3.4288,平均相对误差从5.94%降低至1.32%,均方误差从251.3662降低至20.7199,相关系数从0.7753提高至0.8937;通过Pearson相关性计算判断出应变速率、压下量对抗拉强度的影响均大于轧制温度,而应变速率与抗拉强度呈负相关关系,压下量与抗拉强度呈正相关关系。

关键词： 镁合金   稀土La   Ce   机理  

摘要： 针对传统商业镁合金热导率低的问题,设计合金成分以研究镁合金组织中La、Ce固溶度及第二相尺寸形态、分布及体积分数对Mg-RE二元体系及Mg-Mn-La(Ce)体系散热性能的影响。结果表明,铸态和固溶态Mg-La(Ce)二元合金的热导率均随着添加元素的增加而逐渐降低。经过固溶处理后Mg-La(Ce)二元合金的热导率高于铸态合金的热导率。Ce的添加有助于细化Mg-0.5Mn合金的铸态组织,并且随着Ce添加量的增加,Mg12Ce相的体积分数增加。随着温度升高,铸态Mg-0.5Mn-x Ce合金的热导率逐渐增加。同时,在常温下铸态Mg-0.5Mn合金的热导率随着Ce的添加量增加而逐渐下降,因Mg12Ce相的析出,下降速度逐渐减缓。

关键词： 髓核细胞   于术   生物相容性   动态应变   水凝胶   细胞损伤   再生修复   椎间盘  

摘要： 目的将黏弹性水凝胶与动态压缩载荷结合,共筑髓核细胞动态力学微环境,深入研究髓核细胞的力-生物学行为及促进髓核再生效果,为治疗椎间盘退变提供新的思路。方法制备力学性能可调的黏弹性水凝胶并进行生物相容性、微观结构和多尺度力学性能检测。进一步检测髓核细胞在不同黏弹性水凝胶表面的增殖、活力、黏附、铺展和迁移情况。在负载细胞的黏弹性支架上施加动态压应变,检测髓核特异性代谢标志物的表达。最后构建大鼠髓核摘除模型后在椎间盘中注射水凝胶,于术后4周和8周进行影像学和组织学检测,评估髓核再生效果。结果制备出初始弹性模量相似、黏弹性不同的水凝胶,分别为快、中、慢应力松弛组。3组均具有良好的生物相容性和多孔结构,其中快松弛组具有与天然髓核相似的黏弹性以及较好的变形恢复能力,同时能显著促进髓核细胞的增殖、活力、骨架铺展和迁移。5%的动态应变能够促进髓核细胞合成代谢、降低分解代谢;快松弛水凝胶能够保护在高应变(20%)下的细胞损伤。在动物水平,黏弹性水凝胶植入后能有效维持椎间盘结构完整性,促髓核再生,减缓椎间盘的退变。结论低应变的动态压缩与黏弹性支架协同作用,能更好调节髓核细胞功能,促进髓核再生修复。

关键词： 铝镁合金   熔敷金属   夹杂物   力学性能  

摘要： 为探究ENiCrMo-6合金系焊条中不同含量的铝镁合金对熔敷金属力学性能的影响,在原配方中添加了不同含量的铝镁合金,并对焊接后的试板进行射线探伤、显微组织观察及化学成分、氧含量和力学性能检测。结果显示,3种不同含量铝镁合金焊条焊接后的熔敷金属经射线探伤均合格;三者的显微组织类型差别不大;随着铝镁合金含量的提高,熔敷金属中硅、锰和铬三种元素的相对含量同步提高,但均满足相关标准要求;1.5%含量的铝镁合金熔敷金属出现明显的夹杂物并含有更多的氧含量,同时具备更好的力学性能,尤其是更高的延伸率和断面收缩率。结果表明,适量铝镁合金能促进熔敷金属中夹杂物的形成;在一定范围内,铝镁合金对熔敷金属力学性能中低温冲击韧性影响不大,但可以显著改善塑性。

关键词： 镁合金   时效   显微组织   腐蚀性能  

摘要： 本文通过OM、SEM观察分析了不同Cu元素含量下的Mg-9Al-1Zn-0.3Sn合金显微组织,同时结合采用失重测试方法,探究了Cu元素对Mg-9Al-1Zn-0.3Sn合金腐蚀性能的影响。结果表明,随着Cu元素含量的增加,Mg-9Al-1Zn-0.3Sn合金的腐蚀性能逐渐下降。当Cu元素含量从0.12%增加到0.51%时,第二相含量显著增加,促进了电偶腐蚀,使得腐蚀速率从157.9mm/y提高至386.4mm/y。

关键词： 低压铸造   镁合金   微观组织   强韧化   工艺  

摘要： 低压铸造是生产大型、复杂、高性能镁合金铸件的重要工艺之一,近年来表现出较高的应用前景,也越来越受到研究者们的关注。本文介绍了低压铸造镁合金的发展现状、成形工艺及特点、主要材料分类、强化机制、热处理方案和常见缺陷等,并对将来低压铸造镁合金的发展方向进行了展望。

关键词： 井下节流器   卡瓦下座   镁合金   表面改性   微观结构   耐腐蚀性能  

摘要： 采用可溶性镁合金制作的节流器卡瓦下座,在井下服役过程中常因其降解速率过快而引起节流器失效,为此对可溶性镁合金表面进行了改性。为了解可溶性镁合金表面改性后的耐腐蚀性能,采用扫描电子显微镜观察了表面改性镁合金腐蚀前后表面的微观结构,采用X射线衍射仪和红外光谱仪分析了表面改性镁合金表腐蚀前后的物相结构,通过电化学试验和浸泡失重试验评价了其在pH值为3.0,7.2和9.0模拟井液中的耐腐蚀性能。与镁合金相比,在不同pH值的模拟井液中,表面改性镁合金的腐蚀电位均正移了约1.1 V,腐蚀电流密度均降低了3个数量级,腐蚀速率均降低了约3 mm/a;与pH值为7.2的模拟井液相比,在pH值为3.0的模拟井液中,表面改性镁合金的电荷转移电阻从9.13×10^(6)Ω·cm^(2)降至1.91×10^(6)Ω·cm^(2)。研究表明,与镁合金相比,表面改性镁合金在pH值为3.0,7.2和9.0模拟井液中的耐腐蚀性能均显著提高,但其在酸性模拟井液中的耐腐蚀性能大程度降低,易降解。对表面改性镁合金卡瓦下座节流器进行了现场试验,试验表明,表面改性镁合金卡瓦下座的承压性能、耐腐蚀性能满足要求,且易于打捞。研究和现场试验结果均表明,表面改性镁合金的耐腐蚀性能满足可溶性卡瓦下座的要求,为其应用于井下节流器提供了依据。

关键词： 镁合金   钛合金   电阻点焊   TiFeCoCrNi中间层   拉剪载荷  

摘要： 以TiFeCoCrNi高熵合金粉末为中间层,对镁/钛异种材料进行电阻点焊,采用扫描电镜、X射线衍射仪和电子万能试验机等研究了接头的组织结构、物相和力学性能,分析了接头的界面反应扩散行为。结果表明:接头依次由镁合金母材、α-Mg+Al_(2)FeCo、FCC+η、Ti_(3)Al+FCC+η和TC4母材组成。镁合金中的Al元素扩散进入高熵合金中间层生成Al_(2)FeCo,钛合金中的Ti、Al元素扩散进入高熵合金中间层生成Ti_(3)Al,且两界面区均由固溶体和化合物的混合组织组成,提高了接头性能。在焊接电流为18.8~24.5 kA、焊接压力为4.06~7.83 kN、焊接时间为6~24 cycles的工艺范围内,接头强度在2.4 kN以上;在焊接压力为5.13 kN、焊接电流为21.7 kA、焊接时间为20 cycles时,接头的拉剪载荷最大,为5.368 kN。

关键词： 阻燃性能   膨胀   陶瓷化   耐烧蚀   残骸强度  

摘要： 具有轻质高强性能的先进镁合金材料逐渐在航空航天和储氢运输领域得到应用,但是镁合金材料由于化学性质活泼燃点低,存在极大的爆炸爆燃安全隐患。针对目前镁合金表面热防护技术的不足,研制了可室温一体化喷涂成型的膨胀陶瓷化防隔热涂层,对其阻燃性能和阻燃机理进行了系统性的研究。结果表明:在1100℃火焰烧蚀条件下,涂层膨胀率可以达到300%~500%,背温降低至500℃以下,且涂层质量损失率为30%~40%,残骸强度达到110 kPa~190 kPa,具有优异的阻燃隔热能力和力学强度。膨胀炭层和膨胀石墨引入的多尺度孔隙结构可以有效阻隔热量和氧气传导,且MoAlB(MAB)相材料良好的力学性能和自愈合性能形成的致密硬质结构大大提升了残骸强度,使得涂层在极端环境下表现优异的综合阻燃性能。