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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 材料区 » 金属 » 专题 » 【专题】金属板chensijie专家交流室-高强度镁合金、耐热钢、扩散焊接与相变
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chensijie

铁杆木虫 (著名写手)

[交流] 【专题】金属板chensijie专家交流室-高强度镁合金、耐热钢、扩散焊接与相变已有68人参与

【现在求学or工作】：工作

【所学专业、具体方向】： 材料科学与工程
【研究领域】：先进连接技术，耐热钢，高强度镁合金

【擅长领域】：TLP扩散连接，镁合金往复挤压，热处理与焊接等

【希望在何领域与虫友交流】：耐热钢的焊接，高强度镁合金制备，热处理组织与相变，性能分析。

【经常何时段在线】：下午3点到晚10点
【前沿领域介绍】：TLP扩散连接模型与机理，高强度镁合金的制备与应用等

大家无论学习还是工作，难免会有问题需要讨论，听百家之言，养小木虫之友。只要人人都献出一点智慧，小木虫会变成更好的论坛。愿我的奉献给你一些帮助。

48楼 焊接专题：不锈钢的焊接
资料1：钎焊

[ Last edited by chensijie on 2011-5-29 at 21:53 ]
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1楼2011-04-09 17:07:23
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chensijie

铁杆木虫 (著名写手)

国外资料-镁合金及金相

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
imrsfb(金币+5, MM-EPI+1): 谢谢您提供知识！ 2011-04-12 22:56:12
imrsfb(金币+2): 谢谢您无私奉献，为金属版做出重要贡献，欢迎多多交流！ 2011-04-12 22:57:40
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16楼2011-04-12 22:54:08
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chensijie

铁杆木虫 (著名写手)
★ ★
imrsfb(金币+2, MM-EPI+1): 谢谢专家的详细解答！ 2011-04-28 08:59:17
引用回帖:
Originally posted by guodongbill at 2011-04-26 23:25:04:
chen老师，我想了解下屈服强度在300-500MPa的高强镁合金的情况，还有国内外有哪些学者在做这方面的研究，他们的研究特点分别是什么。非常感谢！

[ Last edited by guodongbill on 2011-4-27 at 07:52 ]

300-500MPa的高强镁合金目前都是通过合金化和晶粒细化来实现强化，主要工艺有快速凝固（RS）+挤压变形、普通铸造+大塑性变形等，国内外研究的学者不少，例如国内上海交通大学轻合金精密成型国家工程研究中心，南京理工大学材料科学与工程系的王经涛教授，日本熊本大学M.Yamasaki，韩国延世大学非平衡材料研究中心主任D.H.Kim教授，日本东北大学材料科学系的J.Koike教授，以色列工学院Dan Shechtman教授等。具体请看下面这篇文章。
http://www.mat-china.com/OA/pdfd ... 04-90ba1cdb2692.pdf

[ Last edited by chensijie on 2011-4-27 at 15:01 ]
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36楼2011-04-27 14:59:15
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chensijie

铁杆木虫 (著名写手)
★ ★ ★
imrsfb(金币+3, MM-EPI+1): 感谢您的详细解答！ 2011-09-01 15:56:27
引用回帖:
94楼: Originally posted by Ludo at 2011-08-17 10:51:39:
你好！想了解一下有关镁合金往复挤压工艺参数设置的问题，工艺参数主要有哪些，设定的依据，以及对合金组织及性能影响的大致趋势，麻烦老师抽时间指导一下了，谢谢！

往复挤压和等径角挤压都属于大塑性变形，可用来制各亚微米级晶粒材料。往复挤压工艺属于热机械加工方法中的一种，但同传统的热机械加工方法又有不同。它集挤压与镦粗于一体，在保持工件体积不变的情况下，可以进行反复挤压。克服了传统挤压、轧制等方法所产生的材料内部纤维方向性明显、呈现各向异性的缺点，既易获得等轴组织，又使晶粒得到细化并弥散、均匀分布，大大提高材料的力学性能。往复挤压工艺具有以下特点：
1.能够制备大体积均匀超细晶材料，有望实现商业应用；
2.挤压与压缩同时进行，可以使金属和合金获得任意大的应变而没有破裂的危
险；
3.连续变形，无需改变试样的原始形状；
3.材料在变形过程中基本处于压应力状态，有利于消除材料初始组织的各种缺陷；
4.加工温度范围广。
    影响因素主要有挤压速度、挤压比、挤压温度、挤压道次。挤压速度太慢，工艺时间长，变形速度慢，细化效果下降。挤压温度要高于再结晶温度。往复挤压工艺是挤压与压缩两种操作的结合。是一个热加工与短暂退火（正向与反向挤压的间隔时间）反复作用的过程。随着挤压道次的增加，由于挤压过程与压缩过程中应变的不可逆性使应变累积，材料发生强烈变形从而产生大量的位错和晶界的扭曲，这就为动态回复和再结晶提供了驱动力。而往复挤压每道次应变量不大，提供的驱动力不能达到完全动态再结晶所需要的驱动力，所以在往复挤压过程中，可能发生部分动态再结晶，由于挤压反向时存在短暂的停留，因此材料还可能发生部分静态再结晶，部分再结晶的交替累积最终实现完全再结晶。采用大的挤压比能够同时增加应力和应变，所以在往复挤压工艺中，采用较低的挤压温度和较高的挤压比更易获得更小的粒子极限尺寸。
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95楼2011-08-17 13:52:14
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chensijie

铁杆木虫 (著名写手)
★ ★ ★
imrsfb(金币+3, MM-EPI+1): 感谢陈老师仔细解答！ 2011-09-19 20:32:10
引用回帖:
99楼: Originally posted by dengyq at 2011-09-18 15:13:24:
陈老师您好，我想请教一个问题。根据相图，Cu和Nb在平衡状态下固溶度很小，Nb在Cu中的固溶度仅为0.15%，甚至一些人认为Cu、Nb是完全不互溶的两种元素；但在文献中也可以看到，通过repeated pressing+roll bonding ...

影响冷轧复合强度的因素主要有压下率、轧辊直径、轧制速度、成卷轧制的前后张力、润滑条件、组元层坯料厚度和表面处理方法及处理后坯料存放的环境和轧制前存放的时间等。 扩散热处理(烧结)使轧制后金属间的初步结合，即结合面的局部点结合转变成大面积的结合，提高结合面的复合强度。烧结温度和时间视组元金属的熔点和再结晶温度及两组元在结合面易形成的金属间化合物等特点而定。经烧结处理的冷轧复合材料应满足在后续的加工过程及长期使用中不分层和性能要求。
   对于Cu和Nb来讲，一是要考虑二者的压制变形情况， 轧制所需压下率较大，一般为60%~80%。那么Cu和Nb两种金属的塑性能否达到这样的变形程度？
二是扩散热处理的效果如何，从相图来看，Cu在Nb中有一定固溶度，但没有金属间化合物形成，烧结效果应该不会太好。
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102楼2011-09-19 15:44:43
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chensijie

铁杆木虫 (著名写手)
★ ★ ★
aishan(金币+3, MM-EPI+1): 感谢交流 2011-11-04 12:45:52
chensijie: 回帖置顶 2011-12-10 14:52:59
引用回帖:
110楼: Originally posted by unimaster at 2011-10-23 08:23:06:
老师您好  问几个关于焊接的问题

通常焊接热输入(Heat Input)计算公式为 HI=U*I / S   U为电压，I为电流，S为焊接速度。
1. 但是，对于多丝埋弧焊，如何计算Heat Input？
比如三条焊丝  直径分别为4，4，3.2 ...

1. 但是，对于多丝埋弧焊，如何计算Heat Input？
焊接热输入是焊接工艺的一项技术指标。热输入过大，将增加无谓的功率消耗，同时也易产生“咬边”等焊接缺陷。热输入过小，也将产生“未熔透”等焊接缺陷，影响了焊接点的强度。焊接热输入是指熔焊时,由焊接能源输入给单位长度焊缝上的能量或熔焊时由焊接能源输入给单位长度焊道上的能量。那么多丝焊接时的总能量输入比单丝大，但其焊道也宽，所以相对于每一条焊道来讲热输入可以参照单丝焊接。多丝焊接时可以提高弧能效率，调整焊丝间的距离会影响焊缝的形状、沉积速度和能量输入。
比如三条焊丝  直径分别为4，4，3.2 mm,    电流分别为800(DC+)，650(AC)，500(AC) V，电压分别为32，34，36 V。如何计算热输入(Heat Input)?
2. 热输入与焊丝角度(Wire Angle)和伸长(Stick out)有关系吗？
热输入和焊丝的角度、伸长对焊接热输入没有影响，但焊丝的排列以及焊丝之
间的距离影响焊缝的形成、焊接熔池中的化学冶金、金属熔化效率以及合金元素过渡的方式。

1. 如何计算开始奥氏体温度，以及在此温度以上停留时间
   在焊接过程中焊缝附近金属经历热循环，对于某一点来讲，其在奥氏体温度停留的时间取决于焊接方法，工艺参数和其所处的位置。

2. 如何从热输入计算峰值温度(peak temperature)
      当采用不同的焊接方法时，由于他们的热源特点不同，因而形成的温度场也具有不同的特点，能量密度高度集中形成范围很小的温度场，热源作用面积大温度场较大。峰值温度是热循环曲线上最高点对应的温度。在焊接工件上，不同部位的具有不用的峰值。通常计算峰值温度比较困难。一般都是通过金属材料的特性和焊接方法进行测定和估算。
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113楼2011-10-28 20:23:39
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chensijie

铁杆木虫 (著名写手)
★ ★ ★
zhyq8767(金币+3, MM-EPI+1): 感谢专家的解答！ 2012-01-01 23:10:45
引用回帖:
127楼: Originally posted by yunchuanwang at 2012-01-01 19:34:59:
老师您好，小虫现在想学习下如何分析扩散连接中材料的界面，不知道从哪些地方下手，想听听老师的建议；再请教下，对于扩散连接接头中的界面（其实是一个过渡区域）有哪些专业上的概念，谢谢老师了

扩散焊又称扩散连接，是把两个或两个以上的固相材料（或包括中间层材料）紧压在一起，置于真空或保护气氛中加热至母材熔点一下温度，对其施加压力使连接界面微观塑性变形达到紧密接触，再经保温、原子相互扩散而形成牢固的冶金结合的一种连接方法。通常根据焊接过程中是否出现液相将扩散焊分为固态扩散焊和瞬间液相扩散焊。
    1.固态扩散焊接过程(Solid Phase Diffusion)
    固态扩散连接的过程大致可分为三个阶段：第一阶段为接触变形阶段，高温下微观不平的表面，在外加应力的作用下，总有一些点首先达到塑性变形，在持续压力的作用下，接触面积逐渐扩大，最终达到整个面的可靠接触；第二阶段是界面推移阶段，通过接触界面原子间的相互扩散，形成牢固的结合层，这个阶段一般要持续几分钟到几十分钟；第三阶段是界面和孔洞消失阶段，在接触部位形成的结合层逐渐向体积方向发展，扩大牢固连接面，消除界面孔洞，形成可靠的连接接头。三个过程相互交叉进行，连接过程中可以生成固溶体及共晶体，有时形成金属间化合物，通过扩散、再结晶等过程形成固态冶金结合，达到可靠连接。
2.瞬间液相扩散焊接过程(TLP-Transient Liquid Phase)
    瞬时液相扩散焊（TLP）也称接触反应钎焊或者扩散钎焊，如果生成低熔点的共晶体，也称为共晶反应钎焊。 其重要特征是夹在两待焊面间的夹层材料经加热后，熔化形成一极薄的液相膜，它润湿并填充整个接头间隙，随后在保温过程中通过液相和固相之间的扩散而逐渐凝固形成接头。其具体过程也分为三个阶段：第一阶段是液相生成阶段，首先将中间层材料夹在焊接表面之间，施加一定的压力，然后在无氧化条件下加热，使母材与夹层之间发生相互扩散，形成小量的液相，填充整个接头缝隙；第二阶段是等温凝固阶段，液-固之间进行充分的扩散，由于液相中使熔点降低的元素大量扩散至母材中，母材内某些元素向液相中溶解，使液相的熔点逐渐升高而凝固，形成接头。第三阶段是均匀化阶段，可在等温凝固后继续保温扩散一次完成，也可在冷却后，另行加热来完成，获得成分和组织均匀化的接头。
    扩散焊是适用于航空、航天等高技术领域和新材料的连接需要而迅速发展起来的一种精密连接方法。如陶瓷、金属间化合物、非晶和单晶合金材料等一些特殊材料，用传统的熔焊方法难以实现可靠连接；一些高性能构件往往需要与性能差异较大的异种材料连接，例如金属与陶瓷、铝与钢、钛与钢、金属与玻璃等的连接。      
      扩散连接中材料的界面问题，主要涉及扩散连接过程中连接界面是如何形成的，界面形态与组织有何特征、界面有何缺陷及其检验，界面性能等问题，涉及扩散与相变，组织与性能、失效分析等科学问题。对于扩散连接的接头，包括接头连接界面区、扩散区，你可以从扩散连接的基本概念入手，弄清其连接的原理，分析影响连接质量的有关工艺与控制因素。多看一些研究文献，就会形成一些清楚地认识。给你推荐下面资料看看。
《焊接技术》03年1期，扩散连接中界面扩散机制研究。
书名:材料连接过程中的界面行为，哈尔滨工业大学出版社。
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yunchuanwang
一分耕耘一分收获。
128楼2012-01-01 21:55:38
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