摘要：采用自主设计的KCo8钴基中间层对GH5188高温合金进行瞬间液相扩散连接,借助扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)及电子探针(EPMA)分析评估了瞬间液相扩散焊接工艺参数对接头微观组织的影响,探究了焊接工艺对接头的影响机理,采用电子万能试验机检测接头的力学性能进行评估并分析其断裂机理。结果表明,典型的接头主要由3种区域构成:GH5188合金(母材),M_(5)B_(3)、M_(3)B_(2)等析出相存在的扩散区和钴基固溶体构成的等温凝固区。扩散区的扩散行为与焊接工艺有关,随着焊接温度的升高或保温时间的延长,扩散区析出相的密集程度逐渐减小。最佳工艺参数为焊接温度1180℃,保温60 min,接头平均抗拉强度为1033 MPa,达到母材性能的96.5%,且断裂于母材,满足工程背景需求,并为GH5188 TLP扩散焊的广泛应用提供参考。

摘要：通过自主研发制备了三种不同W含量KCo7、KCo8、KCo9中间层,采用X射线衍射仪(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)对中间层进行表征,并在1180℃保温60 min的条件下进行GH5188高温合金真空瞬间液相扩散焊试验验证;分别研究了中间层厚度以及不同中间层接头显微结构及力学性能的影响。结果表明:当KCo7中间层厚度为20μm时,接头存在大量未焊合缺陷,室温抗拉强度仅有568 MPa;当KCo7中间层厚度增加至40μm时,焊缝填充良好,室温抗拉强度达到941.3 MPa。此外,随着中间层中W含量由0增加至8%(质量分数)时,焊缝中心富W的M_6C析出量明显增加,室温抗拉强度先上升后下降。其中,采用厚度为40μm的KCo8中间层获得的接头具有最高的室温抗拉强度1033 MPa,且断裂发生在母材区。

摘要：针对当前深度学习模型在焊缝缺陷检测工作中成本高、速度慢、不易在终端部署应用等问题,提出一种效果良好的轻量级高效模型(lightweight and high-precision optimized detection model,LHODM).首先,搭建新型主干网络并设计超轻量卷积ULConv作为网络基础卷积,降低模型深度,用Depthwise操作生成更多有效冗余特征映射,减少参数与运算量.其次,设计高效轻量级专注模块ELCC,在响应模型轻量化前提下,考虑焊缝缺陷分布特性与成像规律,从水平和垂直两个方向捕获孤立区域关系,结合轻量级上采样算子CARAFE,使模型特征重组时具有更大的感受野,更有效地利用环境周围信息,弥补轻量化造成的精度损失.最后,为提高收敛速度和损失函数效率,设计OS-Io U损失函数,考虑期望回归向量之间的夹角,重新定义惩罚项及相关性,强化距离损失和形状损失关注程度.结果表明,LHODM模型检测准确率和检测速度达到91.62%和63.47帧/s,参数量仅为3.99 M,有效解决了焊缝缺陷检测工作中成本高和速度慢的问题.

摘要：目的为增强Q960E钢表面的使用性能、减少裂纹的产生,设计并制备了一种韧-硬复合梯度过渡熔覆层。方法通过实验比对,选出了适合的过渡层与高硬层熔覆材料。首先选择XY-26F-104合金粉末作为熔覆材料,用TIG焊将材料熔覆在基板上作为过渡层,其次采用CO_(2)气体保护焊在过渡层上熔覆YD557堆焊焊丝获得高硬层。通过优化熔覆工艺得到无裂纹、无气孔、成形良好的熔覆层。对获得的梯度过渡熔覆层进行组织分析、硬度和冲击韧性等测试。结果基体-过渡层-高硬层两两之间产生了良好的冶金结合,熔覆层中无明显缺陷产生。微观形貌分析结果表明,在过渡层中有胞状晶与胞状枝晶产生,高硬层主要由板条马氏体组成。硬度测试结果表明,基体硬度为350HV,高硬层的平均硬度为620HV,过渡层平均硬度为480HV,过渡层硬度处于高硬层硬度与基板硬度之间,各部分硬度的梯度分布既提高了复合板的耐磨性,又增强了复合板的韧性。在冲击性能测试中,基体的平均冲击吸收功为34 J,复合板的平均冲击吸收功为68.48 J,为基体的2.5倍。在摩擦磨损实验中,基材的磨损质量为15.1 mg,而熔覆层的磨损质量仅为4.2 mg,基体的磨损质量为熔覆层的3.59倍;熔覆层平均摩擦因数为0.3987,相较于基材的降低了0.0728;熔覆层的磨损机制为磨粒磨损,基材的磨损机制为黏着磨损。结论设计的复合梯度熔覆层既能提高表面的使用性能,又能增强熔覆层的韧性,减少裂纹的产生。

摘要：以复相陶瓷、纤维增强陶瓷基复合材料以及热电材料为例,从钎料成分设计、钎缝界面组织调控、接头残余应力缓解以及钎焊接头性能评测等角度,讨论了近年来发表的研究成果.结果表明,在钎料中添加活性元素以及对母材表面改性的方法,能够有效改善钎料润湿性和界面结合强度;对于界面元素扩散以及母材过渡溶解的问题,可以设计制备复合钎料或阻隔层进行解决;接头残余应力的大小受材料热膨胀系数差异的影响较大,目前已提出了多孔中间层、梯度复合层以及母材表面机械加工等多种创新方法,但研究成果的应用仍停留在小尺寸样件,对于缓解大尺寸接头的残余应力问题仍有待解决.最后对相关研究方向进行了总结和展望,期望推动航空航天构件连接的发展进程.

摘要：作为高功率脉冲磁控溅射(HiPIMS)技术的核心组成部分,HiPIMS电源在很大程度上决定着HiPIMS技术的研究进展和应用潜能。关于HiPIMS电源的研究整体上可以分为三个部分,分别是AC-DC功率变换器的研究、DC-DC功率变换器的研究以及HiPIMS功率负载的研究。其中,功率变换器是HiPIMS电源的直流供电端,技术特征依赖于脉冲电源共性技术,而功率负载部分则与HiPIMS放电模式相互影响。在综述脉冲电源的核心技术高动态响应、低输入电流纹波、高电压增益、高性能功率校正因数等研究现状的基础上,进一步总结基于HiPIMS放电特性的脉冲功率负载设计的研究现状,并展望HiPIMS电源亟待解决的关键问题,最终得出大功率HiPIMS电源需要从电力电子技术和等离子体物理技术两方面同步开展研究,指出基于真空等离子体物理特性的复合脉冲放电技术,将成为HiPIMS电源技术跳跃发展的必由之路。通过HiPIMS电源的设计基础及研究进展,为HiPIMS电源的进一步发展提供一定参考。

摘要：锂铁氧体的玻璃连接技术能够克服常规烧结法无法制备复杂结构微波铁氧体构件的困难,并且微晶玻璃能够在铁氧体接头中原位析出磁性微晶相,进而实现连接件结构-功能一体化。设计并制备LFBi5B、LFBi15B、LFBi25B微晶玻璃钎料用于连接锂铁氧体,研究微晶玻璃在锂铁氧体表面的润湿性,钎料成分和连接温度对接头微观组织的影响规律,及锂铁氧体接头中焊缝的磁性来源。结果表明,三种微晶玻璃在铁氧体表面均具有较好的润湿性,锂铁氧体接头中原位析出LiFeO;晶体;随着连接温度升高,部分析出晶溶解,生成少量钛酸铋晶须。第一性原理模拟结果表明,钎缝中析出的主晶相LiFeO;总磁矩不等于0,上下自旋能带不对称,态密度图呈现自旋劈裂状态,均证明LiFeO;晶体具有磁性,其磁性来源为Fe、O原子的p、d态电子交换作用。通过试验与理论相结合,采用微晶玻璃连接锂铁氧体实现了接头中LiFeO;磁性微晶相的原位形成,验证了LiFeO;晶体的磁性来源,为磁性接头结构功能一体化设计提供了新思路。

摘要：异种材料构件因其可实现不同材料的优异性能组合,极大提高设计和生产的灵活性,满足现代工程结构的功能和性能要求,具有更高的技术和经济价值,在各领域有广阔的应用前景。因此,异种材料的可靠连接尤为重要。然而,异种材料往往因物理及化学性能差异较大导致连接困难。本文综述了异种材料钎焊、激光焊、电子束焊、电弧焊以及搅拌摩擦焊的国内外研究进展和应用现状,总结了各焊接方法在异种材料连接过程中的研究焦点。在此基础之上,对异种材料连接进行了总结和展望,拟为未来异种材料连接的研究方向和技术突破提供参考。

摘要：利用置换反应实现了微米铜银复合结构颗粒的制备,在试验中改变反应温度、反应物比例及反应时间从而确定了制备微米铜银复合结构颗粒的最优反应参数。合成了粒径大小均匀,分散性良好的纳米银颗粒,平均粒径为14.33 nm左右。通过计算设计了两种颗粒的混合比例,按照该比例制备了微米铜银复合结构与纳米银混合焊膏并制备成三明治结构用于高频感应加热烧结,成功实现了微米铜银复合结构与纳米银混合焊膏对铜-铜基板的连接,并研究了在高频感应加热条件下,功率大小对微观连接界面的影响。试验结果表明,加热功率的增加会使界面的孔隙等缺陷减少,致密性显著提高。加热功率26 kW下,烧结时间15 s时,剪切强度可达48 MPa。

摘要：为了实现AlN陶瓷与Cu的低温连接、高温服役的目标,满足高温功率器件的服役需求,设计了一种连接方法,在350℃的大气环境下采用超声辅助熔焊的方式在AlN陶瓷表面熔覆了Sn-Al-Cu活性钎料层,之后将熔覆活性钎料的AlN陶瓷与Cu在保温温度300℃下进行过渡液相(transient liquid phase,TLP)扩散连接;利用扫描电子显微镜、能谱仪以及透射电子显微镜对显微组织及相结构进行分析;采用万能材料试验机对试样进行力学性能测试.结果表明,熔覆时间180 s时的活性钎料与AlN陶瓷实现了良好的结合,在AlN陶瓷/活性钎料界面处观察到一层由超声作用下吸附在AlN陶瓷表面的Al被氧化,并在较大的过冷度下形成厚度约为20 nm的非晶Al;O;层;保温时间60 min时焊缝中的Sn全部转变为Cu;Sn与Cu6Sn5;保温时间为240 min时形成焊缝全部由Cu;Sn构成的接头.AlN陶瓷/Cu接头抗剪强度随保温时间的延长而下降,全部由Cu;Sn构成的接头的抗剪强度约为31 MPa,断裂发生在Cu;Sn/AlN陶瓷界面处,形成了全金属间化合物的AlN陶瓷/Cu接头.