熔体混熔制备Si相增强Al-8wt．％Si合金

采用熔体混熔方法结合挤压铸造制备了Al—8wt．％Si合金。利用SEM、DSC、TEM和力学性能测试等分析手段研究了合金的组织及性能。结果显示,通过将高温的A1-30％Si合金熔体和低温的工业纯铝金属液混和,凝固形成的亚共晶成份Al.08wt．％Si合金中含有3％左右的细小初生si相。与传统熔体变质处理后制备Al．8wt．％Si合金的相比,经初生Si相增强的Al—Si合金拉伸强度达到185MPa,抗弯强度达到437MPa,分别提高15％和19％,同时延伸率增加近1倍达到6．7％。     

预变形电场时效对1420Al-Li合金组织和性能的影响

本文研究了预变形电场时效对１４２０Ａｌ－Ｌｉ合金组织和性能的影响。     

预轧制变形对2091合金应力腐蚀敏感性的影响

时效前对Ａｌ－Ｌｉ－Ｃｕ－Ｍｇ－Ｚｒ（２０９１）合金进行冷轧和温轧关系，用慢应变速率拉伸试验研究了合金在３．５％ＮａＣｌ溶液中的应力腐蚀敏感生。结果表明，预轧制变形提高了合金的应力腐蚀抗力。冷轧受形量为２０％以及温轧温度为１８０℃时，合金都具有最低的应力腐蚀敏感性。对合金应力腐蚀抗力与显微组织的关系进行了探讨。     

预变形电场时效对 1420Al-Li 合金组织和性能的影响

本文研究了预变形电场时效对１４２０Ａｌ－Ｌｉ合金组织和性能的影响。结果发现，预变形电场时效可以显著提高合金的强度，而塑性降低不大。合金经预拉伸变形３％，在电场强度为４ｋＶ／ｃｍ，１２０°时效１２ｈ后具有最佳的强度和塑性配合。ＴＥＭ分析表明：这一性能结果与预变形电场时效所导致的位错组态、δ′相及其晶界无析出带（ＰＦＺ）的改变有关。     

长期时效对一种含Re定向凝固高温合金组织和性能的影响

研究了950℃长期时效对一种含Re定向凝固高温合金组织和持久性能的影响。结果表明:长期时效后该合金的组织稍有影响,主要是γ'相有小幅度粗化长大;长期时效前后合金的持久性能基本没有变化。这是因为合金中含有4%的Re,它能降低合金元素的扩散速率,降低合金组织的变化程度,减小长期时效对合金的影响,从而提高合金组织的热稳定性。     

定向凝固方法对DZ22合金初熔温度的影响

低熔点相Ｎｉ５Ｈｆ是影响定向凝固合金初熔温度的主要因素。本文研究了定向凝固方法对ＤＺ２２合金初熔温度的影响。试验结果发现，ＺＭＬＭＣ法与ＨＲＳ法相比，提高了合金的初熔温度，这是由于ＺＭＬＭＣ法使定向柱晶组织高度细化，元素偏析程度大大减弱，抑制了Ｎｉ５Ｈｆ相的形成     

消除铁对铝合金有害影响的方法

Fe通常作为一种有害元素存在于Al合金中,对合金的组织、机械性能及其它性能都会产生有害影响。当前国内外几种消除Fe元素有害影响的方法包括:均匀化退火法,加快冷却速度法;金属间化合物生成法;蒸馏分离法;偏析法;温度梯度法;共晶分离法;固溶体分离法等等。使用这些方法都能不同程度地减轻或消除Fe对Al合金的有害作用。     

金属基复合材料工艺

金属基复合材料是适应航天技术发展的需要而发展起来的一种新材料。复合材料的显著特性是材料性能的可设计性及材料制造与构件制造的统一性。金属基复合材料是按其组分、形态可分为纤维增强、粒子增强、弥散强化、包层金属板等。其成型工艺包括液态法及固态法。中间产品预复合丝的制造方法有电镀法、化学镀、化学气相沉积与振动强化浸渗法等。预复合带的制造有胶接无纬带、喷溅带、离子喷溅带、双箔无纬带等工艺。非连续纤维增强金属的成型包括挤压铸造、机械搅拌一半固态铸造和粉末冶金等。定向凝固共晶复合材料又称自生长材料,通过控制冷凝方向可使共晶或接近共晶的合金中生长出沿冷凝方向整齐排列的纤维或片层.综上所述,金属基复合材料的成型工艺已成为航天工艺先进水平的重要标志。     

快速凝固技术及在铝合金材料中的应用

介绍了快速凝固技术的特点及其在开发新型铝合金上的应用潜力,综述了快速凝固制备耐热铝合金、耐磨铝硅合金、高强度铝合金、低密度铝锂合金的材料成分、组织结构特点、制备理论及工艺、性能及其强化机理,最后提出这一研究领域中存在的问题及发展前景。     

K42O2高温合金激光选区熔化成形微观组织研究

为了实现激光选区熔化成形(SLM)这项新工艺在液体火箭发动机高温合金结构上的推广应用,明晰其强化机理以及研究相应的热处理制度,对激光选区熔化快速凝固条件下组织形成及演化规律、第二相析出特点进行了分析和讨论.采用SLM成形K4202镍基高温合金试样,通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)及X射线衍射(XRD)等理化分析手段,将基于ANSYS生死单元技术的温度场数值模拟结果和经典凝固理论相结合,揭示了其组织特征及演化规律:沉积态表现为外延生长柱状晶,层间可见层带组织,顶部出现转向枝晶和二次枝晶臂,γ'强化相和碳化物的析出受到抑制.     

Influence of freezing rate oscillations and convection on eutectic microstructure

As discussed in our review paper (Wilcox, W. R. and Regel, L. L., Microgravity Quarterly, 1994, 4, 147–156), the influence of microgravity on eutectic microstructure has been rather erratic and largely unexplained. Directional solidification in microgravity sometimes coarsened the structure, sometimes made it finer, and sometimes, even on the same system, had no measurable effect. Theoretical models predicted no influence of the weak buoyancy-driven convection that occurs in the vertical Bridgman technique on earth. Thus, we hypothesized that freezing rate fluctuations due to irregular convection might be responsible. For example, with a fibrous microstructure an increase in freezing rate must cause new fibers to form, either by branching or by nucleation. A decrease in freezing rate would cause fibers to terminate by overgrowth of the matrix phase. If the kinetics of fiber formation differs from that for fiber termination, an oscillatory freezing rate would cause the average fiber spacing to deviate from that at a steady freezing rate. We have been investigating this hypothesis both experimentally and theoretically. Vertical Bridgman experiments were performed on the MnBi–Bi eutectic with freezing rate oscillations caused by periodic electric current pulses passed through the material. With increased current amplitude, more and more grains exhibited irregular microstructures. Of the grains with continued quasi-regular rod structure, the microstructure became finer. This result was contrary to that expected from our hypothesis for this system. Numerical modeling also predicted that an oscillatory freezing rate should yield a finer microstructure. It was also predicted that freezing interface oscillations should cause the average melt composition at the freezing rate to deviate from the eutectic. This results in the formation of a composition boundary layer of sufficient thickness that it would become sensitive to convection. Hence we have arrived at a revised hypothesis. On earth, irregular convection causes freezing rate fluctuations that change the interfacial melt composition, leading to a thick composition boundary layer. Convection interacts with this boundary layer to change the interfacial melt composition, thereby altering the response of the system to freezing rate fluctuations.     

塞式喷管流场变化对性能的影响

为了更清楚塞式喷管的注以动机理以便合理的设计塞式喷管，本文从N－S方程出发，采用NND格式对塞式喷管的流场进行了数值模拟。重点研究了塞式喷管在高低空注以场的发展和外流对塞锥流场及其性能的影响。研究表明，在设计高度以下，塞式喷管的高度补偿作用很在,并且外流对塞式喷管影响很大，而在设计高度以上，塞式喷管的补偿作用消失，而外流的影响同样可以忽视。     

高活性铝锂合金的制备及微观结构与水解性能研究

研究了机械球磨法制备的铝锂合金微观结构与水解性能,考察了金属锂含量和其他金属掺杂的影响,并探讨了相关的改善机制及水解机理.结果表明,增加锂含量和其他金属(X:Bi,Sn,Ga和In)掺杂,可明显改善铝合金的水解性能.通过XRD、SEM和水解测试等实验分析,增加锂含量的作用在于:在球磨过程中减小合金粉颗粒尺寸;金属锂水解...     

Influence of simulated high-G on the weld size of aL–lI alloy

Whether welding processes are used on earth or in space, they have the same objective: to obtain defect-free welds. To fully understand the effect of gravity on the weld pool geometry and solidification one should perform experiments within a broad range of gravitational acceleration. High-gravity arc welding experiments were done on Al–Li alloy using the centrifuge called Multi-Gravity Research Welding System (MGRWS). At a high “g” level, buoyancy-driven flow is the dominant force in the weld pool over the Marangoni and the electromagnetic forces. Preliminary results show that the average grain size in the fusion zone at 1g is smaller that at 5g.     

静止图象的多值分块编码

本文在分析二值分块编码分块效应的基础上,提出了一种新的多值分块编码方法。理论分析与实验结果均表明该方法使编码图象的分块失真减小到几乎不能察觉,输出码率降低到1.36比特/象素左右,而且文中提出的分类算法十分简便。     

甲烷-乙烷混合推进剂深度过冷技术的实验研究

针对甲烷采用液氮过冷可能发生甲烷冰堵风险,提出了在甲烷中添加乙烷,制备凝固温度更低的甲烷-乙烷混合推进剂的新方案,搭建实验系统测试了甲烷-乙烷凝固温度变化规律。研究发现,随着甲烷含量提高,混合推进剂凝固温度先降低后升高。当甲烷、乙烷比例为0.71∶0.29时,混合推进剂达到最低凝固温度,约73.0 K。当采用常压饱和液氮对混合推进剂过冷时,控制甲烷含量在0.52~0.81间可避免推进剂冻结。相较于常压饱和甲烷,防冻结区的混合推进剂密度提高了24.0%~38.4%,液相存在温区增大至35.7 K~40.5 K。此外,甲烷-乙烷混合推进剂具有理论比冲高、再生冷却性能佳、结焦与积碳小等优势。所提出的甲烷-乙烷混合推进剂在火星探测等任务中具有可观的应用前景。     

圆形太阳翼模态仿真与试验研究

利用有限元软件SAMCEF实现了圆形太阳翼模态仿真分析，探究了翼面预紧力、约束方式和悬吊弹簧重力卸载系统对太阳翼模态的影响。结果显示，翼面预紧力对太阳翼模态影响较大；支撑车约束方式微小影响太阳翼第一阶模态；有支撑车相比无支撑车，太阳翼第一阶模态频率差值可达32.89%，因此地面试验不能使用支撑车；含悬吊弹簧重力卸载系统可有效减轻重力作用对模态的影响；此外，当弹簧刚度小于7 N/m时，其对太阳翼模态的影响小于0.59‰。随后，采用工作模态法和双点激振方式，经预试验优化地面试验方案；采用正弦扫频方法进行模态测试，获得了圆形太阳翼的前四阶模态振型和固有频率。最后，通过有限元模型修正，使模态仿真结果误差保持在4.16%以内，符合测试相关标准的要求。     

太阳帆结构分析

太阳帆是人类向太空发射的一种宇宙探测器。本文推导建立了太阳帆结构分析的理论方程组；利用数值计算方法进行了全结构分析；采用罚函数法，确定了满足各种技术条件下的转速及辐条长度之间的可用范围；同时，在引入某些假设的前提下，得出了方程组的近似理论解。它们为太阳帆强度分析、结构形状保持能力提供了论理基础，也为太阳帆的设计提供了依据。本文最后提供了某实际发射的太阳帆结构的分析结果。本文的分析手段可作为大型柔性结构分析的参考