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焊后处理工艺对激光束焊接Al-3Mg-0.25Sc合金薄板的影响
摘要： 铝合金的熔焊一直是航空航天和汽车工业面临的难题。Al-3Mg-0.25Sc合金被归类为可焊接铝合金。本研究采用小孔焊和传导焊两种工艺对1.6mm厚的Al-3Mg-0.25Sc板材进行连接，实验参数包括不同光束直径（0.16-2mm）、激光功率（2-4.5kW）及焊接头移动速度（0.5-6m/min）。所有自熔小孔焊试验结果表明：尽管屈服强度保持良好（175-180MPa，达到母材的50%以上），但所有光束功率与焊接速度组合下的延伸率均出现明显下降（<0.8%）。残余应力导致的变形影响了产品最终形状，因此还需进行适当的去应力退火处理。我们选择了两种热处理方案：(1)固溶处理+退火；(2)回归再时效。回归再时效是通过沉淀控制的工艺，包含在回火温度与固溶温度之间的中间退火步骤——先通过回归处理溶解基体中的纳米团簇，再经时效处理使析出相重新形核长大（再时效）。这两个步骤循环重复后，材料强度（190MPa）和延伸率（*9%）均获得显著提升。基于微观组织研究，我们对强度与延伸率的改善机理进行了详细阐释。
关键词： 强度、焊后处理、焊件、Al-3Mg-0.25Sc合金、延展性、激光焊接
更新于2025-09-19 17:13:59
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通过热处理消除激光熔化沉积近β钛合金中的连续晶界α相
摘要： 连续晶界α相(αGB)广泛存在于激光熔化沉积近β及β钛合金中，会导致沿晶断裂和低塑性。由于α相在β晶界处优先形核生长，传统热处理无法有效消除连续αGB。本研究开发了一种包含β固溶+超慢速炉冷升温+传统热处理的新工艺，用于消除激光熔化沉积Ti-5Al-5Mo-5V-1Cr-1Fe近β钛合金中的连续αGB，并研究了其显微组织和拉伸性能。结果表明：经β固溶+常规升温+传统热处理后，连续αGB仍然存在，延伸率仍较低（约7.5%）；而经β固溶+超慢速升温+传统热处理后，几乎不存在连续αGB，延伸率提升至15.2%。初步揭示了超慢速升温过程中αGB的形成机制。此外，该新工艺也适用于消除激光熔化沉积Ti17合金中的连续αGB。
关键词： 延展性、连续晶界α相、激光熔化沉积、热处理、近β钛合金
更新于2025-09-12 10:27:22
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考虑材料延展性的镁合金管激光无模拉拔过程的计算机辅助设计
摘要： 本文致力于镁合金ZEK100管材的激光无模拉拔研究。该工艺的重要限制在于镁合金的低延展性。本研究旨在开发ZEK100镁合金的延展性模型并将其集成至有限元代码，同时通过实验验证所提出的工艺设计方法?；?0-350°C温度范围内的拉伸与压缩试验，建立了延展性与流动应力模型。最终获得了用于确定激光无模拉拔后管材直径的工艺图谱。
关键词： 延展性、无模拉拔、管材、镁合金
更新于2025-09-12 10:27:22
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基于第一性原理计算研究硼掺杂对RuAl?半导体材料电子性能与延展性的改善
摘要： 采用第一性原理计算研究了B掺杂对RuAl2半导体化合物的占据机制及其电子和力学性能的影响。考虑了四种可能的B掺杂位点。结果表明，B掺杂的RuAl2具有热力学稳定性。特别是，与其他位点相比，B元素更倾向于占据B(4)位点。重要的是，B掺杂通过将Al 3p和Ru 4d态从费米能级(EF)移向价带，改善了RuAl2的电子性能。尽管B掺杂降低了RuAl2抵抗体积和剪切变形的能力以及弹性刚度，但由于Ru-B和Al-B键的形成，它提高了延展性。因此，可以得出结论，B是一种有利于改善RuAl2半导体化合物电子性能和延展性的掺杂元素。
关键词： 硼掺杂、RuAl2、第一性原理计算、延展性、电子性质
更新于2025-09-04 15:30:14
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紫外线照射对蜘蛛丝力学性能的影响
摘要： 蜘蛛丝兼具的高抗拉强度与延展性被认为是其材料韧性的关键因素。因此，利用蜘蛛丝开发医用缝合线、植入物等生物医学产品备受关注。多年来，学界还通过紫外线辐照等方式持续研究提升蜘蛛丝力学性能以实现更广泛应用。然而，紫外线改善蜘蛛丝力学性能的局限性尚未明确。本研究分析了短时紫外线辐照下蜘蛛丝的力学特性：将蜘蛛丝样品分别进行10、20、30分钟（波长254纳米即UVC波段）的紫外辐照后进行拉伸至断裂测试，测定其强度（最大应力）、延展性（断裂应变）和韧性（断裂应变能密度）。未辐照对照组同样接受拉伸测试作为基准。单因素方差分析显示，随着辐照时间延长，这些力学参数均显著下降（p<0.05），其中强度衰减最快而延展性衰减最慢。总体变化与处理后丝表面形貌改变及肽链间键断裂的观测结果相符。这项简明而系统的研究揭示了蜘蛛丝力学性能对紫外线辐照时长的依赖规律。
关键词： 键交联、键断裂、延展性、韧性、强度
更新于2025-09-04 15:30:14