兵器材料科学与工程

Ordnance Material Science and Engineering

  • 《中文核心期刊要目总览》入编通知

    <正>《兵器材料科学与工程》主编:我们谨此郑重通知:依据文献计量学的原理和方法,经研究人员对相关文献的检索、统计和分析,以及学科专家评审,贵刊《兵器材料科学与工程》入编《中文核心期刊要目总览》2017年版(即第8版)之"金属学与金属工艺"类的核心期刊。该书由北京大学出版社出版。书中按《中国图书馆分类法》的学科体系,列出了78个学科的核心期刊表,并逐一对核心期刊进行了著录。著录项目包括:题名、并列题名、主办单位、创刊时间、出版周期、学科分类号、ISSN号、CN号、邮发代号、编辑部地址、邮政编码、电话、网址、电子邮箱、内容简介等。

    2020年05期 v.43;No.302 2页 [查看摘要][在线阅读][下载 2289K]
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试验研究

  • 脉冲电沉积参数对Ni-TiN纳米镀层耐蚀性影响

    夏法锋;赵旭东;马春阳;周云光;于航;张红哲;

    用脉冲电沉积技术制备Ni-TiN纳米镀层,用中性盐雾试验法腐蚀纳米镀层,后使用电化学工作站测试Ni-TiN纳米镀层的耐腐蚀性能,用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)对脉冲电沉积制得镀层显微组织结构进行测试分析,以此确定Ni-TiN纳米镀层制备过程中脉冲电沉积参数对该镀层耐腐蚀性的影响。结果表明:随电沉积电流密度增大,占空比增加,镀层中TiN粒子复合量先增大后减小,极化曲线中自腐蚀电位逐渐偏向正电位而后逐渐远离。在沉积电流密度为2.5 A/cm~2、占空比为50%时获得的纳米镀层在腐蚀试验通过SEM进行观察,此工艺参数下制备的镀层微观形貌表现更佳,耐腐蚀性最优。说明适宜的脉冲电沉积参数可显著提高Ni-TiN纳米镀层中TiN粒子的复合量和镀层的耐腐蚀性。经EDS分析证实,Ni-TiN纳米镀层的耐腐蚀性与镀层中TiN粒子复合量呈正相关。

    2020年05期 v.43;No.302 1-4页 [查看摘要][在线阅读][下载 1749K]
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  • AerMet100超高强度钢铣削表面质量与参数优化

    张昱;张昌明;

    针对AerMet100超高强度钢的难加工性,基于正交试验分析不同铣削参数下加工表面粗糙度、三维表面形貌和金相组织的变化规律,并建立加工表面粗糙度经验数学模型。通过多目标粒子群优化算法对铣削参数局部寻优。结果表明:切削参数中主轴转速是表面粗糙度的最大影响因素。加工表面近端产生一定厚度的变形区和白层,靠近加工表面白层厚度随切削用量的增加发生变化,位于变形区的晶粒组织沿切削速度方向表现出明显的取向性。经验证,通过多目标优化算法获取的参数组合相对误差较小,预测模型的可靠性较高。

    2020年05期 v.43;No.302 5-10页 [查看摘要][在线阅读][下载 2210K]
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  • 高铝低密度钢板带边裂成因分析及控制

    章小峰;武学俊;唐立志;万亚雄;黄贞益;

    以高铝Fe-Mn-Al-C系低密度钢为对象研究热轧钢板边裂的形成原因。通过对不同成分低密度钢的相图计算,发现800~1 300℃主要为γ奥氏体+α铁素体两相区;700~800℃发生奥氏体共析转变,即γ→α+κ;低于700℃时,则是α铁素体和κ-碳化物两相共存。用XRD衍射仪、OM、SEM和能谱仪分析边裂部位组织构成,发现钢板边裂形成主要与奥氏体基体中κ-碳化物的有序析出密切相关,是钢中Al、Mn、C在γ奥氏体相中进行元素配分,Al作为κ-碳化物的形成元素,促进κ-碳化物在奥氏体晶界生成,加剧低密度钢板边裂程度。

    2020年05期 v.43;No.302 11-15页 [查看摘要][在线阅读][下载 2218K]
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信息

  • 为增进能量和效率用3D打印活塞

    夏沐清;

    <正>据2020年7月13日德国Porsche公司新闻室报道:Porsche正与Mahle和Trumpf合作建立新的增材制造工艺,用于高压驱动部件,这是一个里程碑。3D打印技术已用于跑车制造厂原型构建、制作经典跑车零部件及其他领域。首次将3D打印机制造用于高性能911旗舰型发动机的GT2 RS活塞。3D打印制造活塞,可最优化作用于活塞上的载荷。该活塞比锻造活塞轻10%。该制备方式有一集成并密封的冷却通道(在活

    2020年05期 v.43;No.302 15页 [查看摘要][在线阅读][下载 588K]
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试验研究

  • 基于成形损伤的AZ80镁合金环形通道转角挤压成形工艺参数优化

    赵熹;阚帅领;尹燕;高鹏程;郭拉凤;

    以Cockroft-Latham韧性断裂准则为评判依据,用Deform有限元软件对AZ80镁合金杯形构件转角挤压成形损伤进行研究,在计算临界阈值基础上,以避免成形缺陷为目标,对工艺参数进行优化,开展物理试验验证。结果表明:对有无缺陷判定,物理试验与数值模拟结果一致,证明工艺参数优化模型的合理性;成形过程中材料的最大损伤值随摩擦因数增大而增大,随变形温度升高而减小,而随挤压速度增大,最大损伤值先增大后减小。避免缺陷的工艺参数范围:成形温度为380~400℃;挤压速度为0.3~0.5 mm/s;摩擦因数为0.15~0.30。

    2020年05期 v.43;No.302 16-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 1728K]
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  • 准球形EFP成形因素的正交优化设计与试验验证

    王伟;徐琳;王玥兮;蒋建伟;

    针对装填JH-2炸药及紫铜药形罩的EFP结构,采用数值模拟和正交优化设计对准球形EFP的成形过程进行研究。分别以EFP的动能和长径比为评定指标,通过极差分析计算药形罩内曲率半径R_1、外曲率半径R_2、罩顶厚度δ、壳体厚度h和装药长径比N等因素对成型影响的主次顺序,获得最优方案。结果表明:对EFP动能影响的主次顺序为N>δ>h>R_2>R1,对EFP长径比影响的主次顺序为N>R_2>δ>R_1>h;优化方案的成型脉冲X光摄影试验结果与数值仿真吻合较好。

    2020年05期 v.43;No.302 22-25页 [查看摘要][在线阅读][下载 1127K]
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  • Hf对DZ466合金热裂倾向性及力学性能影响

    殷亮;胡聘聘;李青;杨海青;汤鑫;罗亮;

    研究Hf对耐热腐蚀定向高温合金热裂倾向性及力学性能的影响,在DZ466合金基础上调整Hf含量,相应Hf的质量分数分别为0、0.5%和1.0%,对比铸态柱状组织试样的薄壁空心试棒热裂倾向,并测试了铸态柱晶组织试样的纵向拉伸性能及纵向、横向950℃/250 MPa持久性能。结果表明:添加质量分数为0.5%的Hf能在后凝固区产生Hf富集并明显改善合金的抗热裂性能;添加质量分数大于0.5%的Hf能明显改善DZ466合金柱晶组织的横向950℃/250 MPa持久性能,但对该条件下的纵向持久性能无明显作用;添加质量分数为0.5%、1.0%的Hf,DZ466合金铸态柱晶组织的纵向抗拉强度提高约40 MPa、屈服强度提高约20 MPa。添加质量分数大于0.5%的Hf有利于同时提高DZ466合金的抗热裂性和横向力学性能。

    2020年05期 v.43;No.302 26-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 2219K]
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信息

  • 英国防务部门计划开发3D打印高爆炸药

    夏沐清;

    <正>据Michael Petch2020年3月16日报道:英国国防部(MOD)资助防务科技实验室(DSTL)执行机构,开始开发3D打印含能材料。该项目采用3D打印错综复杂的设计,为各种爆炸效应建立新渠道,同时降低运输和储存费用。用增材制造生产新含能剂型是MOD"未来能量学项目"一部分,其建立为培训专家并开发新技术。DSTL保证创新性科技在英国国防及安全领域的作用。认识到专家对安全部门的重要性,国防部已于2015年建立了"未来能量学项目",目前已投资近一千万英镑用于培训专家、开发技术和设备。

    2020年05期 v.43;No.302 30页 [查看摘要][在线阅读][下载 699K]
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试验研究

  • TA2钛动态压缩绝热剪切破坏及有限元模拟

    杨阳;庞松;赵枢明;陈小虎;唐盛明;任政;刘燕林;徐永东;付应乾;董新龙;

    绝热剪切是金属材料动态破坏的主要机制之一,用试验和有限元模拟对分离式霍普金森压杆(SHPB)动态压缩过程TA2钛的绝热剪切带形成、发展过程进行研究。通过对回收试样的显微组织金相分析,得到试样中绝热剪切带特征;利用有限元模拟对压缩试样的变形、绝热剪切带形成、发展开展探讨。结果表明:绝热剪切带在空间呈对立的双锥形,裂纹沿绝热剪切带发展,导致试样破坏;基于Johnson-Cook本构模型拟合得到的材料参数,用剪切损伤软化模型描述绝热剪切带形成及发展过程,有限元模拟结果与试验结果符合;有限元模拟结果显示一旦形成绝热剪切带,试样其它部分的变形不再发展,整体应变主要是剪切带贡献,剪切带内温度可达680℃。

    2020年05期 v.43;No.302 31-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 1806K]
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  • 金属波纹管流固耦合动态特性分析与试验研究

    沈国鉴;李敏;薛新;

    针对U型金属波纹管在管路连接中的减隔振特性,分别用理论分析、数值模拟和物理试验研究波纹管的模态、频响曲线等动态力学性能及流固耦合状态下的结构变形行为。首先,通过波纹管动态试验求出轴向和弯曲方向的扫频曲线,将其与仿真分析的固有频率和频响曲线比较,验证模型的准确性。其次,通过协同仿真引擎求解不同流速下流体与波纹管结构间的相互影响。结果表明:流固耦合状态下整体频率降低,对流体载荷引发的波纹管振动,其位移随时间呈一定周期波动,湍流扩大了位移幅值。另外,在低流速情况下,重力方向有较大振动。在流体介质部分,主体流速较初始速度增加10%,在接近壁面处波纹导致涡旋耗散部分能量。

    2020年05期 v.43;No.302 36-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 2291K]
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信息

  • 科学家通过加入少许Si改进人体装甲

    夏沐清;

    <正>据美国Kyle Mizokami2020年1月29日报道:Si可帮助改善碳化硼的性能。许多人体装甲都用碳化硼制成,它是一种硬而轻的材料,但抵抗高速弹丸效果不佳。德州农工大学(Texas A&M)的研究者发现,通过往碳化硼中添加Si,人体装甲可更好地经受速度为900 m/s(2 950 ft/s)或更快的弹丸。该校研究者已解决如何使碳化硼人体装甲阻挡高速子弹和其他弹丸。往混合体中加入Si可改善碳化硼的性能,经受快速移动弹丸冲击。

    2020年05期 v.43;No.302 42页 [查看摘要][在线阅读][下载 700K]
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试验研究

  • 活性破片战斗部用缓冲结构应力衰减特性研究

    李姝妍;王在成;毛亮;姜春兰;胡万翔;杨伟苓;

    研究爆炸冲击波在厚度较小的缓冲介质中的衰减规律对活性破片战斗部缓冲结构的设计具有重要意义。基于冲击波在介质中的传播理论,计算爆炸冲击波在不同缓冲结构中的衰减特性,得到常见战斗部装药内衬材料铝、钢和低阻抗缓冲材料聚氨酯的组合结构在总厚度为5、10、20 mm时对冲击波传播的影响规律;并利用爆炸加载测试系统对计算结果进行试验验证。结果表明:在总厚度约为20 mm,PTFE基活性破片战斗部使用钢、聚氨酯组合结构对冲击波压力的衰减效果要优于铝、聚氨酯缓冲结构。研究结果对活性破片战斗部用缓冲结构设计具有参考价值。

    2020年05期 v.43;No.302 43-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 1636K]
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  • Ti/Al纳米多层膜的表征和力学行为研究

    安敏荣;韩茜婷;邓琼;傅育萌;刘晨;

    用磁控溅射法制备5种调制周期且单层厚度相等的Ti/Al纳米多层膜。用XRD、SEM和TEM对多层膜晶体取向、表面形貌和截面形貌进行表征分析,并通过纳米压痕法测试不同调制结构的Ti/Al纳米多层膜硬度和模量,以探究调制周期对多层膜力学行为的影响。结果表明:随厚度增加,表面粗糙度增加,截面更平整均匀。Ti、Al原子倾向于沿密排面择优沉积,且多层膜结构随层厚的增加呈多晶趋势。在小厚度纳米多层膜中发现FCC-Ti结构,这是由晶体的外延生长导致;单层厚度显著影响Ti/Al纳米多层膜的力学性能;多层膜的压入硬度随厚度减小而增大,并服从Hall-Petch规律;随层厚减小,Ti/Al纳米多层膜的压入模量先增大后减小,这主要与半共格界面上的失配位错密度改变有关。

    2020年05期 v.43;No.302 49-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 2891K]
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信息

试验研究

  • 复合阻尼钢板T型接头激光焊接工艺

    宋新华;金湘中;修腾飞;宋斌;

    为满足日益复杂的焊接构件,利用六轴五联动SESAMO型三维激光切割机床对复合阻尼钢板T型接头进行激光焊接试验,采用ANSYS仿真方法选用高斯热源模拟不同激光入射角和焊接速度下工件的温度场。结果表明:仿真获得的焊接熔池形状与试验结果基本吻合;不同激光入射角有最佳的焊接速度使工件间的焊接面积最大,在激光入射角为30°时,焊接速度最佳为30 m/h;任何焊接速度下激光入射角都不应大于45°;金相试验发现焊缝无裂缝和夹渣,证明T型接头激光焊接良好。

    2020年05期 v.43;No.302 55-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 1775K]
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信息

  • 《兵器材料科学与工程》采编平台

    编辑部;

    <正>2010年编辑部已开通《兵器材料科学与工程》采编平台,网址:www.bckg.cbpt.cnki.net。作者经注册后可进行投稿(请使用Word格式上传稿件)、稿件查询。作者如果收不到稿件编号,请致电(0574-87902254)编辑部查询。

    2020年05期 v.43;No.302 59页 [查看摘要][在线阅读][下载 698K]
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试验研究

  • PI纤维增强SiO_2气凝胶的常压制备及性能研究

    高文杰;谢宜;李嘉;曾帆;杨自春;

    以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,盐酸、氨水为酸碱催化剂,聚酰亚胺(PI)纤维为增强相,常压干燥制备PI纤维增强SiO_2气凝胶,表征材料化学组成、疏水性、微观形貌、孔径分布、压缩性能、隔热性能及热稳定性,研究以短切纤维和纤维毡为增强相时复合SiO_2气凝胶的力学性能。制备的PI纤维增强SiO_2气凝胶综合性能优越,密度为0.18 g/cm~3,比表面积高达1 085.7 m~2/g,平均孔径为12.4 nm,疏水角为154.6°,常温下导热系数为0.036 5 W/(m·K),室温至500℃质量损失4.5%,50%形变时抗压强度为1 MPa,有效解决了气凝胶力学性能、疏水性差的问题。PI纤维增强SiO_2气凝胶轻质、高比表面积、良好的疏水性及较好的热学、力学性能,使其在隔热领域具有广阔的应用前景。

    2020年05期 v.43;No.302 60-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 1490K]
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  • 美国军队:3D钢打印位于现代化前沿

    夏沐清;

    <正>据2020年4月2日英国armyrecognition.com网站报道:军用车辆,如步兵运输车和坦克,有许多地方需要维护,且损坏的零件将使车辆停用数月,以等待替换件。美国军队研究室为解决该问题,开发了新方法。打印耐久所需钢零件,其原料强度超出商用50%。美军的3D打印战略分为两方面:维持或提供传统系统和打印未来系统。对于美军的未来系统,远程精确火力最关键,军队实验室正开发新材料和技术使其运转良好。增材制造降低了一些部件的质量,提高弹药的射程、爆炸范围和制导技术。军队实验室的研究者们目前认为部件可用于新远程精确火力火箭、导弹和火炮弹药,可射击更远距离。这些更轻的打印部件,基于计算机设计,可帮助工业开发者重新安排某导弹爆炸部件,并加大总体杀伤力。

    2020年05期 v.43;No.302 64页 [查看摘要][在线阅读][下载 700K]
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试验研究

  • Q235钢水下湿法手工自蔓延焊接探索性研究

    李志尊;孙立明;韩校粉;韩凤起;

    针对水下应急焊接需求,开展水下湿法手工自蔓延焊接试验,研究燃烧型焊条在水中燃烧的特点和焊接质量。结果表明:燃烧型焊条在水中能自维持燃烧反应,但焊接热量和熔池温度明显降低,冷却速度明显高于陆地焊接,水下手工自蔓延焊接易出现焊偏、焊缝不连续、无法焊透等现象及夹杂、气孔等缺陷,金属熔敷率明显低于陆地焊接;水下焊接焊缝合金显微组织与陆地焊接相同,以α-Cu固溶体为基体,其上有序分布块状富Fe第二相,但析出相较细小、分散,且存在较多微观气孔和夹杂,熔敷金属中扩散氢含量明显高于陆地焊接;水下湿法手工自蔓延焊接具有可行性,但必须满足反应热量高、保护熔池、减缓熔池和焊缝冷却等基本要求,并克服盲焊影响。

    2020年05期 v.43;No.302 65-70页 [查看摘要][在线阅读][下载 1792K]
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  • 3D打印最强钢

    夏沐清;

    <正>据Engineering.com2020年5月1日报道:3D打印的基本机理与注射模压和减材制造相比,提供了更优方案。增材制造层层打印,可生产具有复杂几何形状的不用机加工或注射模压的产品。与传统制造方法相比,增材制造中材料强度达不到使用标准。增材制造已出现多时,可制备数百种材料,迄今增材制造还不能制备抗拉强度最强类型钢。美国空军与德州农工大学的科学家开发了一种新最强类型钢的3D打印法。新办法用一组数学模型优化激光设置,大大减少打

    2020年05期 v.43;No.302 70页 [查看摘要][在线阅读][下载 699K]
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试验研究

  • Ag_3PO_4光催化剂的合成与再生

    于红超;杜俊杰;张梦萌;邓慧宇;

    采用配位-沉淀法制备多面体结构Ag_3PO_4光催化剂,用XRD、SEM和UV-Vis对其粉体进行结构特性分析,通过可见光催化降解罗丹明B的试验研究Ag_3PO_4多面体的光催化性能及光腐蚀现象,并对失效光催化剂进行再生处理。结果表明:Ag_3PO_4多面体具有优良的可见光催化降解染料性能,经过两次循环降解反应,初始Ag_3PO_4多面体发生严重的光腐蚀,被完全还原成单质Ag。失效光催化剂经过H_2O_2和Na_2HPO_4反应后实现光催化剂再生,并完全恢复初始Ag_3PO_4光催化剂的活性。

    2020年05期 v.43;No.302 71-76页 [查看摘要][在线阅读][下载 2162K]
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  • 等离子体蒸发冷凝工艺制备超细铝粉的研究

    李明利;余琼;刘江红;

    等离子体物理气相冷凝法是目前制备超细铝粉主要方法之一,用高频感应等离子体蒸发冷凝工艺制备不同粒径的超细铝粉,并采用SEM、TEM、XRD、TG-DTA等方法表征制备铝粉的粒径、形貌、结晶度、放热行为等性能。结果表明:高频感应等离子体蒸发冷凝工艺能制备粒径为0.1~10μm的超细铝粉,粉体结晶度高、纯度高、活性大,但在制备纳米铝粉时要注意防止发生粉体"拖尾"现象和产生不规则絮状物。

    2020年05期 v.43;No.302 76-79页 [查看摘要][在线阅读][下载 1827K]
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  • Cr对Fe-B-C-Mn-Si系堆焊合金的M2B相及耐磨性影响

    程诗尧;龚建勋;刘超;黄洪江;

    以复合粉粒和H08A实心焊丝为焊接材料,在Q235A基体上埋弧堆焊Fe-Cr-B-C-Mn-Si系耐磨合金,借助光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜及附属电子能谱仪等,研究高Cr含量对合金M_2B相及耐磨性的影响。结果表明:该合金基体由马氏体和铁素体组成,硬质相包括M_2B、M_3(C,B)和M_3B_4等,其中M代表Fe、Cr等元素;随Cr含量提高,初生M_2B相由特征衍射峰指数与Fe_2B相同的(Fe,Cr)_2B相转变为与CrFeB相近的(Cr,Fe)_2B相,显微硬度均值从1 026HV增加至1 622HV;合金耐磨性先显著提升后小幅下降,显著提升的主要原因与其初生M_2B的显微硬度大幅提高有关,随后小幅下降与二次M_2B相的尺度减小相关;合金主要磨损机制随Cr含量提高由显微剥落转变为微切削形式。

    2020年05期 v.43;No.302 80-85页 [查看摘要][在线阅读][下载 2868K]
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  • 高强度防爆钢显微组织和抗爆轰性能研究

    赵荣贵;杨阳;王晓东;陈林恒;

    用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)观察700 MPa级高强防爆钢显微组织及位错分布,用Hopkinson压杆试验机研究钢材在高应变率下力学性能。参照北约《后勤及轻型装甲车辆防护等级评估方法》试验标准,并结合某型防爆车底部构件,对防爆钢进行8 kgTNT爆破试验。结果表明:高强防爆钢显微组织为回火索氏体,原马氏体板条形貌明显,板条宽度为0.2~0.5μm,被析出物和位错面拦截,未贯穿整个原晶粒。板条束呈不规则平行排列,周边变形带附近大量位错发生堆积形成位错墙。应变率为4 500~18 000 s-1时,钢材抗压强度逐步增大,展现出良好抗压韧性,满足现有防爆车抗爆轰性能要求。

    2020年05期 v.43;No.302 86-90页 [查看摘要][在线阅读][下载 2002K]
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  • Al-Zn-Mg系层状复合材料搅拌摩擦焊接头组织及性能

    严安;李卫东;夏承东;刘二磊;周德敬;

    用搅拌摩擦焊焊接20 mm厚Al-Zn-Mg系3层铝合金复合板材,用光学显微镜(OM)和扫描电镜(SEM)对焊接接头进行宏观和显微组织研究,通过拉伸和显微硬度研究其力学性能变化。结果表明:Al-Zn-Mg系3层铝合金搅拌摩擦焊焊核区(NZ)和热机影响区(TMAZ)发生了同层合金交叉流动,热影响区(HAZ)仍保持多层结构,连接层在热机影响区随变形发生金属流动,界面保持冶金结合。搅拌摩擦焊未热处理接头抗拉强度约为母材的70%,热处理后接头屈服强度提高,抗拉强度和伸长率有所下降;焊接接头横截面硬度分布呈"W"形,热影响区是接头的薄弱区。搅拌摩擦焊后热处理,焊核区硬度基本回升至母材硬度,而热影响区和热机影响区硬度提升不明显。搅拌摩擦焊后热处理为消除应力的回复软化和沉淀析出强化两种效应的综合作用。

    2020年05期 v.43;No.302 90-94页 [查看摘要][在线阅读][下载 2353K]
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  • 2219铝合金的动态软化及热流变行为研究

    王敬;梁强;李永亮;

    以2219铝合金为研究对象,用Gleeble-3500热模拟试验机分别在温度为573、623、673、723、773 K,应变率为0.01、0.1、1、10 s~(-1)变形条件下进行等温热压缩试验,研究2219铝合金的加工硬化率、软化程度与热变形条件的关系和该材料热流变行为。结果表明:2219铝合金加工硬化率、软化程度、热流变应力均与变形温度、应变率等变形条件有关,变形温度越高,变形速率越小,加工硬化率越低,软化特征越明显;热流变应力随变形温度升高而减小,随应变率增大而增大。为准确描述热流变应力与变形温度、应变率间的关系,分别用Arrhenius模型和BP神经网络模型建立2219铝合金本构模型,对比两种模型的预测误差分析,用Arrhenius模型预测时相关系数R为0.994,平均相对误差AARE为5.17%;用BP神经网络预测时相关系数为0.998 8,平均相对误差为2.48%。

    2020年05期 v.43;No.302 95-102页 [查看摘要][在线阅读][下载 3512K]
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信息

  • 美军研究者探求3D打印

    夏沐清;

    <正>据美国Don Nelson2020年7月6日报道:美国军队实验室(ARL)增材制造队伍领导人将3D打印描述为"改变游戏者",可使军队系统和装备现代化。例如增材制造美国军队实验室可3D打印Arduino(微控制器)电路。军队实验室可为美军3D打印改进军队的长程火炮、导弹、火箭(即长程精确火力)和下一代战车。在该实验室工作了13年的Jason Robinette举例:如无人机底盘,战车武器和无人空中系统,能减质量,增加远程射击能力和机动灵活性。无人机可打印共形天

    2020年05期 v.43;No.302 102页 [查看摘要][在线阅读][下载 697K]
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试验研究

  • 冷滚打成形不同材料制件中残余应力分布研究

    梁小明;姚梓萌;吴神丽;刘凌;焦艳梅;梁开芳;郝婷婷;

    为有效控制冷滚打成形不同材料制件时残余应力对使用寿命和表面质量的影响,针对紫铜、LY12和40Cr成形件中残余应力分布及变化规律进行研究。用Abaqus软件建立冷滚打成形动-静态仿真模型,并进行路径和区域划分,通过仿真获得制件表面残余应力分布区域和齿底残余应力的变化情况。结果表明:材料对成形件中残余应力分布及变化规律影响较大,其中40Cr制件中残余应力分布相对于紫铜和LY12更有利于制件质量提高。在自行开发设备上用40Cr进行冷滚打试验,并对成形件深度路径上切向残余应力进行测量,最大值在距成形件表面0.6 mm处,约为550 MPa,与仿真结果基本吻合,验证了有限元仿真结果的准确性。

    2020年05期 v.43;No.302 103-111页 [查看摘要][在线阅读][下载 2659K]
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信息

  • VELO3D公司开发用于薄壁热交换的3D打印铝F357

    夏沐清;

    <正>据VELO3D(美国)公司2020年5月6日于加利福尼亚报道:飞机用合金是增材制造、军事和国防部件的理想材料。数字制造发明者VELO3D公司今宣布公司注册商标为Sapphire金属3D打印铝F357的增材制造工艺。该铸造铝部件合金适用激光粉末床熔融(LPBF)工艺,比传统金属增材制造中其他铝合金更常用,可3D打印,如Al Si10Mg,但F357可被阳极氧化,并有A356铝的特征,A356是应用广泛的铸造合金。

    2020年05期 v.43;No.302 111页 [查看摘要][在线阅读][下载 582K]
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试验研究

  • 挤压铸造重型车辆铝合金轮毂组织和性能研究

    张立君;范云波;赵洁;邢志媛;钟斌;史秀梅;马兰;张激;李岩;王若兰;

    为研究挤压铸造铝合金轮毂组织及性能,选用ZL205A铸造铝合金和2A12、2A50、6061、7A04变形铝合金,并用反向挤压铸造工艺制备铝合金轮毂。借助金相显微镜、扫描电镜、万能力学试验机、布氏硬度计及高频振动疲劳试验机研究铝合金轮毂材料的微观特性及力学性能。结果表明:铸造铝合金和变形铝合金在挤压铸造状态下均为晶粒细小的铸态组织;铝合金轮毂的铸造热节处存在挤压铸造异常偏析;拉伸试样断口形貌呈韧性断裂;用ZL205A合金挤压铸造铝合金轮毂T5热处理后的抗拉强度、断后伸长率、硬度为464~473 MPa、8.5%~9.5%、115HB~118HB;用2A12、2A50及7A04合金挤压铸造铝合金轮毂T6热处理后的抗拉强度、断后伸长率、硬度分别为420~425 MPa、8.0%~9.5%、124HB~128HB,392~394 MPa、7.5%~8.0%、121HB~124HB,465~475 MPa、7.0%~7.5%、144HB~148HB;6061合金挤压铸造铝合金轮毂T6热处理后的抗拉强度、断后伸长率为295~310 MPa、5.0%~7.0%。ZL205A合金及2A50合金的疲劳强度分别为160 MPa及135 MPa。

    2020年05期 v.43;No.302 112-116页 [查看摘要][在线阅读][下载 2388K]
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信息

  • 用于轻质增材制造结构件和维修件的材料快速开发

    夏沐清;

    <正>据美国国防部SBIR-STTR网站2020年7月3日报道:用增材制造(AM)开发了一种新的高性能合金用于结构件和维修件,其具有高强度、低密度、高耐腐蚀性和改进的可处理性特征。采用集成计算材料工程(ICME)、增材制造、加速试验和数据挖掘等工具,加速开发合金。Mg是最轻的金属结构件材料,其密度比Al低35%,成为航空航天和汽车工业中主要的减质量材料。过去,直升机工业利用Mg

    2020年05期 v.43;No.302 116页 [查看摘要][在线阅读][下载 699K]
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失效分析

  • 基于柔度法的开口角隅试样裂纹扩展数值计算

    余建星;陈佰川;王华昆;余杨;王昭宇;

    开口结构的角隅区域由于几何不连续易产生应力集中,复杂工况下的循环交变应力使角隅区域的损伤逐渐累积而产生疲劳裂纹,影响结构的整体安全和正常运行。针对开口角隅区域裂纹扩展问题,依次建立自主设计的开口角隅试样二维和三维模型,并分别采用常规有限元法和扩展有限元法(XFEM)进行数值模拟。最终得到3种不同计算方法的裂纹尖端应力强度因子K,并基于柔度法换算得到裂纹长度与应力强度因子间的显式关系式。结果表明:圆角半径对裂纹扩展影响不大,研究成果可为开口结构角隅区域的裂纹扩展特性研究提供理论依据和试验基础。

    2020年05期 v.43;No.302 117-121页 [查看摘要][在线阅读][下载 1219K]
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  • 内压作用下含体积型缺陷椭圆管应力分析

    黄云;宋升海;徐建;李云秀;

    为解决油气管线中具有初始椭圆度缺陷管道失效问题,考虑材料非线性和几何非线性,建立在内压作用下有管内及管外体积型缺陷的椭圆管有限元模型,并进行模拟分析。研究在缺陷区宽深比为2时,缺陷角度、长度、深度、管道初始椭圆度对管内和管外体积缺陷所受最大等效应力的影响规律。结果表明:4种因素对管内外体积型缺陷椭圆管的最大等效应力都有影响,其中缺陷角度对最大等效应力的分布影响较大,缺陷长度对最大等效应力的改变有临界值,缺陷深度影响最大,当缺陷角度为45°时,管道初始椭圆度影响最小。研究结果对含局部腐蚀缺陷的管道安全评估有参考价值。

    2020年05期 v.43;No.302 122-127页 [查看摘要][在线阅读][下载 1922K]
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综述

  • 陶瓷/纤维复合装甲抗弹吸能机理及影响因素

    董彬;魏汝斌;宗昊;王小伟;张文婷;李金鹿;李锋;翟文;

    陶瓷/纤维复合材料防弹装甲已广泛应用于单兵、装甲车辆、舰船、武装直升机等的弹道防护领域,在轻量化和高防护方面显示出明显优势。本文从陶瓷面板和复合材料背板弹道吸能角度讨论了陶瓷/纤维复合装甲的抗弹机理。并以此为依据,综述了陶瓷面板、复合材料背板、界面黏结层等因素对陶瓷复合装甲抗弹性能的影响规律。展望了陶瓷复合装甲的发展方向,为陶瓷复合装甲结构和功能优化设计提供理论依据。

    2020年05期 v.43;No.302 128-136页 [查看摘要][在线阅读][下载 1684K]
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  • 电工钨铜复合材料的研究进展

    林基辉;张腾;温亚辉;刘晨雨;范文博;薛飞;

    钨铜复合材料是由互不相溶的钨和铜形成的"假合金",其具有钨的耐高温、高密度及低线膨胀系数和铜的高热导率及高导电系数,且高温下钨铜复合材料可通过铜的液化与蒸发带走大量热量,冷却钨骨架,因此钨铜复合材料广泛应用于电触头材料。介绍了液相烧结法、溶渗法、机械合金化法及真空热压法等电工钨铜复合材料的制备技术,阐述了粉末粒度、烧结温度及掺杂对电工钨铜复合材料性能的影响,并对其存在问题和发展方向进行了总结。

    2020年05期 v.43;No.302 136-140页 [查看摘要][在线阅读][下载 889K]
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  • 《兵器材料科学与工程》稿约

    <正>本刊1978年创刊,以促进军民两用材料的研究与应用为宗旨,主要报道国内外金属材料、无机非金属材料、复合材料、材料制备工艺、失效分析、理化测试等方面的科研成果,通过对国内外新材料领域研究热点及研究成果的交流与研讨,促进我国新材料产业的发展。优先刊登国家级、省部级各类基金项目,863计划项目和火炬计划项目,等等。重点刊登镁、铝、钛合金材料、复合材料、特种钢材料、高性能陶瓷结构材料、特种功能材料、稀土材料、纳米材料、高性能密封材料、材料动态性能测试、模拟与表征等领域的试验研究性文章。本刊补白内容涉及专家对科研成果及前沿课题的短评,各种学术动态,获国家及省部级以上奖励课题、论文、成果的摘要等。

    2020年05期 v.43;No.302 141页 [查看摘要][在线阅读][下载 3201K]
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