兵器材料科学与工程

Ordnance Material Science and Engineering

试验研究

  • 单层SnS2-xSex合金的电子结构和光学性质

    毛永强;谢百桐;李娜;

    基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,系统研究单层Sn S_(2-x)Se_x合金的电子结构和光学性质,并评估其作为光电材料的应用潜力。结果表明:随着Se含量增加,合金仍保持立方晶系,但带隙从2.14 e V降到1.33 eV;原因在于Se的4p轨道形成杂质能级,使带隙明显减小。随着Se含量增加,合金静态介电常数和虚部吸收值逐渐增大,且虚部主峰也发生不同程度的红移。相对Sn_(16)S_(32)合金而言,Sn S_(2-x)Se_x合金不仅拓宽了可见光区域内的吸收范围,也具有更强的可见光吸收能力,这为单层Sn S_(2-x)Se_x合金光电材料的发展提供了理论依据。

    2025年03期 v.48;No.330 1-4页 [查看摘要][在线阅读][下载 978K]
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  • 冷滚打花键表层参数模型建立

    于翔;王晓强;

    为了研究冷滚打花键表层参数情况,优化冷滚打花键表层性能,以20钢的冷滚打花键为样本,进行显微硬度与XRD试验,绘制了齿廓不同部位的硬度与残余应力分布曲线,分析了冷滚打花键表层硬度、残余应力、位错密度的关系,并建立了三者的理论模型。结果表明:花键表层的硬度、残余应力、位错密度从齿根到齿顶呈降低趋势;在相同的加工参数下,硬度随残余应力或位错密度的增加而增长,且增长趋势逐渐降低;所建立的表层参数模型实现了硬度、残余应力与位错密度之间的相互预测,为控制冷滚打花键工艺的表面质量、提高花键的使用性能提供了理论参考。

    2025年03期 v.48;No.330 5-10页 [查看摘要][在线阅读][下载 965K]
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  • 不同应力等级对7050铝合金小裂纹行为的影响

    童第华;曹野;回丽;周松;安金岚;

    为了研究7050铝合金中自然形成的小裂纹在室温下的扩展特性,常温下进行应力比为0.06的单边缺口拉伸(SENT)试验,在长裂纹的门槛值附近进行不同应力水平的小裂纹扩展试验,可以明显观察到小裂纹效应,其中疲劳小裂纹的扩展寿命占据了整个寿命的大部分,采用复型法对小裂纹的萌生和扩展行为进行观察和记录。结果表明:在相同的应力比条件下,应力等级越低,形成小裂纹的时间越长,整体疲劳寿命也相应增加。但7050铝合金的小裂纹扩展速率受应力水平的影响不显著,裂纹扩展早期速率受显微组织的影响大,分散性较高,裂纹扩展速率的转变点为200μm,当裂纹尺寸达到这一临界长度时,其扩展速率将不再受晶界或晶粒取向的影响,而是显著加快。

    2025年03期 v.48;No.330 10-15页 [查看摘要][在线阅读][下载 1027K]
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  • 蓝宝石透明装甲迎弹层冲击破坏特性及抗弹机理研究

    王思嘉;于楷鸿;牟晓明;高闯;于永波;梁家毅;刘博文;张恒郡;刘发付;

    单晶氧化铝(蓝宝石)是一种兼具优异力学性能和光学性能的透明防护材料,在低面密度和高防护透明装甲方面具有大的应用价值。为了探究蓝宝石透明装甲的破坏机制和抗弹机理,本文采用高速摄影技术捕捉了穿甲燃烧弹侵彻蓝宝石透明复合装甲的瞬态过程。通过分析迎弹层的裂纹扩展形式,研究了蓝宝石和玻璃迎弹层抗穿甲燃烧弹侵彻的破坏特性及迎弹层厚度对其抗弹机制的影响规律。结果表明:在12.7 mm穿甲燃烧弹侵彻下,蓝宝石迎弹层径向裂纹扩展速度为2 512.8 m/s,裂纹末端分叉形成树枝状裂纹簇。当蓝宝石厚度从6 mm增至8 mm时,裂纹扩展速度降至2 274.1 m/s,透明装甲迎弹层抗弹能力提高。结合碎片显微组织分析,揭示了蓝宝石透明装甲迎弹层微观结构-宏观破坏特性-抗弹机制之间的关系,明确了迎弹层裂纹萌生、裂纹扩展、破碎失效的抗弹机理。为迎弹层材料的优化提供理论指导,也为蓝宝石透明复合装甲的设计提供参考依据。

    2025年03期 v.48;No.330 16-24页 [查看摘要][在线阅读][下载 1204K]
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  • 建筑幕墙用铝合金轴压构件的局部屈曲性能研究

    秦耕;金世玉;

    以6063-T5铝合金为基材,设计制作了R1、R2、R3这3种不同截面结构的轴压构件。通过三维激光扫描技术测量试件表面初始缺陷,并用YAW-300A电液伺服压力试验机进行屈曲性能测试。结果表明:所有试件的初始缺陷均控制在较小范围内,其中R2试件缺陷幅值最小(0.081 mm,占比0.12%),加工质量最优。在承载性能方面,R2试件展现出显著优势:其极限承载力为146.2 kN,局部屈曲承载力约为136 kN,均明显优于其他2组试件。荷载作用下,其板件平面外变形量及轴向位移均保持较低水平。综合分析表明,R2试件截面结构设计合理,局部屈曲性能突出,适用于建筑幕墙工程应用。

    2025年03期 v.48;No.330 25-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 1056K]
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  • 93W-Ni-Fe-La合金力学行为及高速侵彻性能研究

    廖雅文;陈才;韩冬生;赵金库;王名川;杜成鑫;杜忠华;

    对热静液挤压制备的2种弹芯材料93W-5.4Ni-1.6Fe和93W-5.5Ni-1.1Fe-0.4La进行显微组织表征,静、动态力学性能测试,拉伸断口形貌分析,以及高速侵彻后弹芯裂纹扩展行为研究。结果表明:添加La合金的W颗粒尺寸及WW界面连接度降低,力学性能增强,在高速侵彻实验中93W-5.5Ni-1.1Fe-0.4La弹芯的侵彻穿深更高,形成“自锐”效果;93W-5.4Ni-1.6Fe合金的主要断裂模式为W-基体界面分离,93W-5.5Ni-1.1Fe-0.4La合金的主要断裂模式为W颗粒解理,其在不同应变率下的裂纹扩展模式不变。

    2025年03期 v.48;No.330 30-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 1350K]
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  • 炸药爆速对钛/铝爆炸焊接界面显微组织及性能的影响

    尚永鹏;王呼和;乔岳云;刘倩;

    用不同爆速炸药,制备了爆炸焊接钛/铝复合板,通过结合界面显微组织表征和复合板力学性能测试,分析了炸药爆轰速度对复合板结合界面显微组织的影响,研究了界面显微组织和力学性能的关系。结果表明:随着炸药爆轰速度的增加,复合板结合界面由微波结合过渡为大波结合;波峰前端的漩涡组织和绝热剪切带逐渐增大;结合界面处元素扩散距离逐渐增加;抗拉强度、剪切强度先升后降,最大抗拉强度为373 MPa,最大剪切强度为125 MPa。钛侧显微硬度先升后降,铝侧呈持续上升趋势。钛侧最大显微硬度为275.7HV,铝侧最大显微硬度为50.8HV。

    2025年03期 v.48;No.330 36-41页 [查看摘要][在线阅读][下载 1242K]
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  • 6061铝合金轴向超声振动辅助挤出切削性能研究

    皮云云;高崇金;苏开华;

    轴向超声振动辅助挤出切削(axial ultrasonic vibration-assisted extrusion machining,AUV-EM)是一种新型大塑性变形工艺,是轴向超声振动与常规挤出切削工艺(extrusion machining,EM)的结合。基于EM与AUV-EM两种加工方式,通过有限元仿真软件Deform2D对6061铝合金的切削过程进行模拟仿真,分析加工参数对制备6061铝合金切屑带材的影响规律,并在相同参数下进行试验验证。结果表明:超声振动改变了主刀具和限制刀具的切削轨迹、刀屑间的接触状态等,使得切削温度、切削力与常规EM不同。主刀具和限制刀具切削工件的同时,沿着轴向超声振动,使得刀屑间的润滑条件改善、摩擦因数减小,最高切削温度降低。且主刀具X方向、组合刀具X方向、Y方向的平均切削力也均降低。随着切削速度和超声振幅的增大,轴向超声振动的改善效果逐渐减弱。此研究为AUV-EM加工参数的选择,提供了参考。

    2025年03期 v.48;No.330 42-48页 [查看摘要][在线阅读][下载 1308K]
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  • 网篮态TC18钛合金的热变形行为及应变补偿的Arrhenius本构模型

    王赛行;欧阳德来;崔霞;姜建飞;贾洪涛;范浩;

    通过等温热模拟压缩实验,研究网篮态TC18钛合金在变形温度为780~860℃、应变率为0.001~0.1 s-1时的热变形行为,建立基于应变补偿的Arrhenius本构模型。结果表明:该合金的变形特性受热变形条件的影响较大,流变应力随应变率的降低或变形温度的升高而减小。合金流动应力软化与其发生片层α相球化有关。计算合金变形激活能Q为265.158 kJ/mol。建立的基于应变补偿的Arrhenius本构模型预测值与实验值的平均相对误差AARE为5.67%,模型相关系数R为0.995 1,能较准确地预测网篮态TC18钛合金热变形流动应力。

    2025年03期 v.48;No.330 49-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 1146K]
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  • 不同变形量对W-Ni-Fe合金显微组织及力学性能的影响

    师博东;王凯飞;薛元琳;武宁;范文博;张腾;

    为了进一步提升W-Ni-Fe合金的力学性能,研究了92W-5.6Ni-2.4Fe合金在液相烧结、真空热处理和旋锻后的组织演变、力学性能和断裂特性。结果表明:随着烧结致密化的提高,钨颗粒尺寸显著粗化,同时钨颗粒呈近球形均匀分布于Ni-Fe粘结相中;真空退火态试样的力学性能明显提高,钨合金的抗拉强度和伸长率分别为981 MPa和34%;旋锻后,钨合金组织中W颗粒被拉长呈纤维状,W颗粒穿晶解离比例增加;经93%变形加工,钨合金的抗拉强度为1 586MPa、屈服强度为1 421 MPa、伸长率为13.5%。

    2025年03期 v.48;No.330 55-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 1052K]
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  • 基于弹性半空间理论的液压往复VL型密封结构弹流润滑分析

    赵岩;蔡智会;刘成;冯子明;

    传统方法需同时求解雷诺方程和弹性变形方程,导致数值求解过程复杂。为解决此问题,本文基于弹性半空间理论,应用小变形线性叠加理论,将密封区域离散化,并在每个单元中用形函数与节点压力的乘积替代实际压力分布。基于非线性固体力学、粘性流体力学和微观接触力学,建立了液压往复VL型密封的弹流润滑模型。研究油膜压力、粗糙度接触压力及密封圈对活塞杆的静态接触压力的变化规律,并分析不同流体介质压力、密封过盈量与均方根粗糙度对泄漏量和摩擦力的影响。结果表明:改进的模型能预测油膜厚度分布。流体压力对外行程密封摩擦力影响较大,但对内行程影响有限;密封过盈量对二者均有影响,而均方根粗糙度对内行程有显著影响,对外行程有限。当均方根粗糙度为0.6μm时,内行程泄漏为0。

    2025年03期 v.48;No.330 60-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 1478K]
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  • 盒段结构疲劳裂纹扩展行为及有限元分析

    黄研清;刘汀航;许良;周松;安金岚;

    针对飞机机翼盒段结构的疲劳裂纹扩展行为开展研究,通过Abaqus与FRANC 3D联合仿真建立盒段结构的三维有限元模型,进行寿命预测,并深入分析不同初始裂纹尺寸对疲劳寿命的影响。结果表明:盒段结构在服役过程中因应力集中,导致裂纹萌生在根部孔周围。盒段结构寿命预测结果和试验结果的相对误差小于5%,且随着初始裂纹尺寸的增大,裂纹扩展速率越快,结构件剩余寿命越小,验证了联合仿真方法对盒段结构裂纹扩展行为和寿命预测的可行性。

    2025年03期 v.48;No.330 69-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 1035K]
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  • 2205双相不锈钢GTAW焊接接头组织及性能研究

    樊巧芳;林浩;张波;

    以Er2209焊丝为填充材料,用钨极氩弧焊(gas tungsten arc welding,GTAW)对2205双相不锈钢钢板进行多层焊。借助金相显微镜、XRD衍射和扫描电镜对不锈钢焊接接头组织形貌及构成进行分析,并对焊接接头进行力学性能及电化学腐蚀性能测试。结果表明:2205双相不锈钢GTAW焊接接头主要由铁素体相α和奥氏体相γ构成,焊缝从顶部、中部到底部,奥氏体比例逐渐增加,主要因为多层焊时新一层焊接对前一层焊缝有再加热的作用,双相不锈钢凝固过程是铁素体转变模式,在热量的积累下铁素体向奥氏体转变。焊缝顶部硬度大于中部、底部。焊接接头抗拉强度约为760MPa,焊缝中心的冲击功略低于热影响区。2205双相不锈钢GTAW焊接接头的耐蚀性顺序为母材>焊缝>热影响区,铁素体与奥氏体两相交界处是腐蚀的薄弱区域。

    2025年03期 v.48;No.330 75-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 1122K]
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  • 基于模态置信的超高层建筑钢架结构损伤识别方法

    韦丽娴;蒙萱;

    本文选取超高层建筑中的典型结构单元,设计了一个3跨2层的钢架结构模型,建立了包含单损伤和多损伤工况在内的6种损伤工况。基于该钢架结构的自由振动微分方程及其模态叠加解,提出了一种基于模态置信准则(COMAC)的损伤识别方法,并将其应用于超高层建筑钢架结构的损伤识别研究。结果表明:1)在工况1的单损伤状态下,随着模态阶数的增加,未损伤单元的COMAC值保持稳定,而损伤单元的COMAC值呈递减趋势。其中,单元8在2阶模态时COMAC值出现下降,至5阶模态时下降趋势更显著,表明该方法能有效识别单损伤位置。2)在多损伤工况下,未损伤单元的COMAC值始终为1.0;对于损伤程度分别为40%的单元2和50%的单元12,其COMAC值随模态阶数增加而递减,且在2~5阶模态下显著低于未损伤单元。损伤程度较大的单元12表现出更明显的COMAC值降幅,验证了该方法对多损伤工况的识别能力。3)在工况2、3中,所提方法在单损伤工况下表现出较高的识别准确性和稳定性,能准确判定损伤单元位置及其损伤程度。4)在工况5、6中,与传统的模态置信准则(MAC)方法相比,所提方法在多损伤工况下的识别性能更优,其损伤识别结果与实际情况吻合度较高,充分证明了该方法在钢架结构损伤识别中的有效性。

    2025年03期 v.48;No.330 81-85页 [查看摘要][在线阅读][下载 973K]
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  • 建筑用压型钢板外墙的力学性能研究

    李建国;张永生;

    为优化建筑用压型钢板外墙的力学性能,制备系列试样,用压型钢板作为主要结构材料,通过裁剪和焊接构建外墙板腔体,并在腔体内灌注混凝土,最后焊接顶板完成墙体组装。通过调整钢板厚度、混凝土强度、外墙板厚度及有无肋板制备等参数,探讨不同参数对墙体承载力和稳定性的影响。结果表明:钢板厚度与墙体承载力正相关,但厚度超过12mm后,材料成本显著增加,因此,12 mm为最优钢板厚度。混凝土强度对整体承载力的影响相对有限,40 MPa即可满足设计要求,且具有较好的经济性。墙体厚度为17 cm时,在保证抗拉性能的同时,可实现性能与成本的平衡。加装肋板可显著提升外墙板的抗压强度,建议在实际工程中用12 mm钢板厚度、40 MPa混凝土强度、17 cm墙体厚度并加装肋板的优化方案,该配置可在保证结构性能的同时实现最佳经济效益。

    2025年03期 v.48;No.330 86-91页 [查看摘要][在线阅读][下载 941K]
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  • 冲击荷载下建筑用钢梁摩擦摇摆柱节点的抗震性能

    李晓梦;韩灵杰;

    在建筑框架结构中,梁柱节点需要将梁传来的荷载有效地传递到柱上,如果节点在冲击荷载下发生破坏,就会导致结构出现局部失效,进而引发整个结构的倒塌。为分析建筑用钢梁摩擦摇摆柱节点的承载力,用竖向加载千斤顶装置,对不同摇摆柱试件施加载荷,模拟地震的冲击荷载;用有限元模拟方法,构建钢梁摩擦摇摆柱节点的有限元模型,分析摇摆柱中连接件节点的应力变化,并研究不同轴压比、核心混凝土强度对摇摆柱节点抗震性能的影响。结果表明:该方法可以分析出摇摆柱中连接件节点的局部受力变化,摇摆柱节点试件轴压比越大,节点承载力越低,抗震性能越差,而核心混凝土强度较高时,可小幅增强节点抗震性能。

    2025年03期 v.48;No.330 91-96页 [查看摘要][在线阅读][下载 1082K]
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  • 装配式桥梁U型金属板纵向裂纹扩展速率研究

    陈淑静;刘玉娟;

    装配式桥梁U型钢板在海洋环境中的腐蚀行为与温度交变耦合下,易产生纵向裂纹并改变裂纹尖端应力分布。本文针对装配式桥梁U型钢板纵向裂纹扩展规律进行研究,通过疲劳试验机测试了不同应力比(R=0.1~0.5)、钢板厚度(5~15 mm)、低温环境(-25~-45℃)及海洋腐蚀环境等关键参数对裂纹扩展速率的影响规律。基于线弹性断裂力学理论,用Paris公式建立裂纹扩展速率与应力强度因子幅值(ΔK)的量化关系模型。结果表明:1)应力比一定时,纵向裂纹扩展速率与ΔK呈幂函数关系,da/d N随ΔK增大呈指数增长;2)钢板厚度显著影响裂纹扩展抗力,10 mm厚度试件的裂纹扩展速率最低;3)应力比增大,裂纹扩展速率增大;4)低温下试样仍保持良好的抗疲劳性能,未出现脆性断裂特征;5)海洋环境较大陆环境显著加剧裂纹扩展,主要归因于氯离子侵蚀导致的应力腐蚀协同效应。本研究为海洋环境桥梁金属构件的耐久性设计与寿命预测提供了试验依据。

    2025年03期 v.48;No.330 97-102页 [查看摘要][在线阅读][下载 1030K]
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  • 镍含量对建筑用高强钢基复合材料耐久性的影响

    王景霞;牛志强;

    以高强钢为基体材料,采用电镀技术在其表面制备镍-铬合金耐腐蚀涂层。为探究镍含量对材料性能的影响,制备了镍的质量分数分别为0、1.2%、1.5%、1.8%的系列样品,并评估了其在风蚀环境中的耐久性。结果表明:当镍的质量分数为1.5%时,复合材料的抗冲蚀性能最优。在吹沙角度为20°、速度为35 m/s的条件下,该材料表现出卓越的力学性能:弯曲模量为210 GPa,弯曲强度为850 MPa,拉伸模量为220 GPa,抗拉强度为950 MPa,各项性能均保持较高水平。微观结构分析显示,其组织结构均匀致密。即使在干湿循环与风蚀的双重作用下,材料仍保持完整结构,展现出优异的耐久性。这为开发高性能抗风蚀材料提供了重要的试验依据和理论指导。

    2025年03期 v.48;No.330 103-108页 [查看摘要][在线阅读][下载 985K]
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  • GAP包覆对超细RDX微观结构和界面性能的影响

    张翔;刘巧娥;菅晓霞;韩佩瑶;

    采用原位聚合法,以GAP(聚叠氮缩水甘油醚)和N100(六亚甲基二异氰酸酯三聚体)为原料,在RDX(环三亚甲基三硝胺,又名黑索金)表面反应形成网状结构的GAP基聚合物包覆层,用FTIR、SEM、XRD、DSC、TG、接触角测试对样品进行结构形貌、热性能和表面性能考察。结果表明:GAP成功包覆在RDX表面,且未改变其晶型;适量(10%,质量分数)的GAP包覆RDX后热分解峰温提升3.3℃,失质量速率下降,热稳定性有效提高;GAP与RDX的界面结合强度提升了36.2%。

    2025年03期 v.48;No.330 109-114页 [查看摘要][在线阅读][下载 1061K]
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  • Mg24Y3Mn合金微观结构及储氢性能研究

    欧修龙;吕海涛;王梁锐;杨泰;

    镁基材料具有可逆储氢容量高、原材料成本低廉等优势,在氢能储运领域极具应用潜力,但较高的吸放氢温度和较差的动力学性能限制了其实际应用。本文用真空感应熔炼法制备了Mg_(24)Y_3Mn合金,研究了合金的微观结构及储氢性能。结果表明:合金为典型的多相结构,主要由Mg_(24)Y_5、Mg、Mn构成。合金首次吸氢时完全分解并氢化形成Mg H_2及YH_2/YH_3,经4次吸放氢循环后可达到最佳储氢状态,可逆储氢容量质量分数约为5.39%。合金中的Mn未参与氢化反应,但明显提升了合金的放氢动力学性能。热分析合金氢化物在5℃/min升温速率下的放氢峰值温度为350.7℃,放氢反应活化能降至74 k J/mol。测试了合金在不同温度下的P-C-T曲线,并用van’t Hoff方程计算了合金的吸放氢反应熵变和焓变值,结果表明,Mn的加入未影响合金的吸放氢热力学特性。

    2025年03期 v.48;No.330 114-121页 [查看摘要][在线阅读][下载 1206K]
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  • GH4169不同工艺叶片本体取样力学性能对比研究

    梁振兴;周轶群;刘博志;李青;李夺;

    为研究GH4169辊轧和精锻两种工艺叶片的力学性能,设计了1种小尺寸板型试样及1种通用的试验工装,开展了两种工艺叶片的本体取样拉伸和疲劳性能试验。结果表明:试样均断裂于工作段,试样和工装设计合理;2种工艺叶片的组织及力学性能均符合标准要求,精锻工艺拉伸及疲劳性能均优于辊轧工艺,精锻工艺的中值疲劳寿命是辊轧工艺的1.45~2.43倍,强度能够满足燃机长时间大状态的使用要求,可以用来替换辊轧工艺。

    2025年03期 v.48;No.330 122-127页 [查看摘要][在线阅读][下载 1016K]
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  • 电脉冲处理对TC21钛合金显微组织及硬度的影响

    朱露;谭长生;范浩南;陈鑫;李强;景建元;梁志;

    将电脉冲处理技术应用于高强韧TC21钛合金,通过金相显微镜、显微维氏硬度仪等系统研究了电脉冲处理温度和时间对TC21合金显微组织及性能的影响规律。结果表明:当电脉冲加热3 min时,随加热温度从920℃升至1 000℃,α相含量和尺寸均降低,β晶粒尺寸增大;1 000℃时,随加热时间从1 min增至6 min,α相含量和尺寸均降低,β晶粒尺寸增大。硬度随着α相含量和尺寸的增加而降低,而随β基体含量增加而增大。相对原始组织,经电脉冲处理后,合金硬度从357HV升至470HV,提升32%,这归因于弥散分布的片层α相的强化效应。最后,建立了电脉冲处理温度和时间、显微组织特征及硬度之间的定量关系,研究结果为钛合金显微组织和力学性能调控提供了新手段。

    2025年03期 v.48;No.330 127-132页 [查看摘要][在线阅读][下载 1101K]
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  • 电子束焊接S13800不锈钢与18Ni时效钢接头的组织及性能研究

    王文阳;魏永胜;李剑玉;王攀锋;张海涛;唐奇;胡南红;肖成双;

    用电子束焊接无缺陷的S13800马氏体沉淀硬化不锈钢与18Ni马氏体时效钢对接接头,用2种热处理制度对焊接接头进行时效强化,用金相显微镜、扫描电镜及能谱仪分析接头的显微组织,用显微硬度计、电子拉伸试验机测试不同热处理状态下接头的力学性能。结果表明:焊缝及母材区域显微组织以马氏体为主,焊核边缘区域主要为垂直于熔合线的胞状树枝晶组织,焊核中心为细小的等轴马氏体组织。焊后接头各区域硬度差异较小,18Ni母材区域的硬度最低,为接头薄弱区域;经时效热处理后,接头强度提升,伸长率降低。由于元素偏析及逆变奥氏体转变,焊核区域为接头的薄弱区域。480℃/4.5 h和510℃/4 h时效下,焊接接头强度系数均大于95%,510℃/4 h时效焊缝的强度及硬度更高。

    2025年03期 v.48;No.330 133-138页 [查看摘要][在线阅读][下载 1055K]
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  • 钼对沉积态电弧增材制造低合金高强钢组织与性能的影响

    郭莹;柏关顺;方前;何胤达;王泽凯;汪峰;明珠;

    采用电弧增材制造技术(wire arc additive manufacturing,WAAM)制备了3种不同钼含量的低合金高强钢薄壁墙。通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射技术(EBSD)、X射线衍射仪(XRD)、万能拉伸试验机和夏比摆锤冲击试验机研究了Mo含量对沉积态WAAM低合金高强钢显微组织和力学性能的影响。结果表明:低合金高强钢的显微组织由贝氏体、马氏体和多边形铁素体组成。随着Mo含量的增加,组织细化,多边形铁素体逐渐消失,贝氏体马氏体组织由块状逐渐转变为板条状。其次,不同Mo含量的试样均出现BCC结构物相的衍射峰,未观察到其他物相的衍射峰。随着Mo含量的增加,低合金高强钢的强度明显提高,伸长率略微升高后下降,而冲击韧性则整体下降。此外,拉伸和冲击断口的断裂机制均为韧性断裂。

    2025年03期 v.48;No.330 139-146页 [查看摘要][在线阅读][下载 1403K]
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  • 用PD+FEM分析弹目接触瞬间弹丸能量的变化

    尹飞;郭一谚;石芳;

    随着海拔高度变化,温差、空气密度、含氧量、重力、加速度、气压值等对某型脱壳穿甲弹飞行参数的影响较大,实弹试验面临实施条件困难、费用昂贵,且弹丸动能变化属于难解的非线性问题,因此,本项目在海拔四千多米试验数据的基础上,采用了二段PD+FEM直接耦合区域划分的分析方法,通过对靶板损伤进行数值分析,针对某型脱壳穿甲弹在预着靶时的运动平衡方程,推及弹丸的运动过程及弹丸着靶瞬间能量释放曲线。结果表明:弹靶接触瞬间,靶板正面承受的压力与弹尖和靶面间距成反比。

    2025年03期 v.48;No.330 146-151页 [查看摘要][在线阅读][下载 967K]
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  • 圆柱螺旋压缩弹簧几何参数对其松弛性能的影响

    郭斯源;徐登伟;沙超;张腾;宋达;师春生;

    本文研究了3种类型65Si2MnWA钢螺旋压缩弹簧的应力松弛行为,在高温下对弹簧进行了应力松弛加速试验,分析温度对弹簧应力松弛行为的影响,并结合理论分析建立了弹簧室温贮存的应力松弛方程,对室温下长期贮存弹簧的负荷损失率进行了预测。同时采用有限元法对3类弹簧在贮存条件下的应力分布进行了分析。结果表明:温度升高,不仅促进弹簧变形,还促进应力松弛进程,180℃加速时弹簧负荷松弛率最大;所得贮存条件下松弛方程拟合相关系数较高,说明预测模型具有较大可靠性。弹簧结构尺寸对其应力松弛行为影响较大,主要原因是不同的结构尺寸导致弹簧的最大剪切应力不同。

    2025年03期 v.48;No.330 152-158页 [查看摘要][在线阅读][下载 1397K]
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  • 钨合金破片对典型生物组织的损伤特性及实验方法研究

    冯新娅;穆尧;李树奎;刘金旭;

    为了间接分析杀爆破片对人体典型组织器官的损伤特性,同时为建立精确的人体靶标提供理论与实验依据,以长白猪组织器官作为研究对象,开展了钨合金破片对皮肤、肌肉、骨骼、内脏等关键组织器官的侵彻性能研究。基于单位厚度吸收能和单位面密度吸收能2个定量化指标对比分析了不同组织器官的抗破片侵彻能力。结果表明:在?4 mm,400±10 m/s钨合金侵彻作用下,生物组织器官的单位厚度吸收能由大到小依次为骨骼(13.22 J/cm)、皮肤(8.94 J/cm)、肌肉(3.06 J/cm)、肝脏(2.95 J/cm)和肺部(1.91 J/cm),生物组织器官的单位面密度吸收能由大到小依次是皮肤(0.84 J·m~2/kg)、骨骼(0.58 J·m~2/kg)、肝脏(0.38 J·m~2/kg)、肺部(0.37 J·m~2/kg)和肌肉(0.32 J·m~2/kg)。其中,骨骼的单位厚度吸收能最高,皮肤的单位面密度吸收能最高,这归因于骨骼和皮肤具有较高的密度、强度和弹性模量。借助高速摄影仪对比分析了破片对不同组织器官的损伤面积,具有显著空腔效应的肌肉类黏弹性组织的损伤程度较大,以剪切破坏为主的高弹性皮肤和多孔状肺部的损伤程度较小,发生粉碎性破坏的高强易碎性骨骼的损伤程度介于肌肉和皮肤之间。

    2025年03期 v.48;No.330 159-167页 [查看摘要][在线阅读][下载 1175K]
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  • 应变幅对40CrNi4Mo1V钢的高温低周疲劳性能影响及机理研究

    段汇川;黄建文;刘艳;王兴茂;蔡波;周红凯;岑一鸣;孙远东;

    700℃下对40CrNi4Mo1V钢进行应变控制的高温低周疲劳试验,研究了应变幅对疲劳行为及高温低周疲劳性能的影响。用体视镜和电子背散射衍射技术(EBSD)分别表征了低周疲劳后的宏观断口及显微组织演变。结果表明:700℃下40CrNi4Mo1V钢在应变幅为0.35%~0.85%时均出现了循环软化,低周疲劳寿命随应变幅的增大而减小,但应变幅为0.7%~0.85%时疲劳寿命相近,40CrNi4Mo1V钢应变幅与疲劳寿命的关系符合Manson-Coffin方程。在高应变幅下40CrNi4Mo1V钢的疲劳抗力较好,这与应变导致的晶粒细化有关。

    2025年03期 v.48;No.330 168-173页 [查看摘要][在线阅读][下载 1452K]
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信息

  • 致谢本期审稿专家

    <正>(按姓氏笔画排名)马雅林 王毛球 王渠东 王智慧 任政 伊浩 刘旸 刘宗昌 刘桂涛 汤进军 李大永 李志农 李铸国 杨超珍 邹敏明 陈小伟 陈东高 陈刚 邵志文 林成 罗文斌 周强 孟庆森 种法力 贾成厂 钱坤明 高光发 陶春虎 韩福生 雷文娟 翟宏菊 戴鹏

    2025年03期 v.48;No.330 24页 [查看摘要][在线阅读][下载 780K]
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  • 《兵器材料科学与工程》采编平台

    <正>2010年编辑部已开通《兵器材料科学与工程》采编平台,网址:https://publish.cnki.net/BCKG。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。

    2025年03期 v.48;No.330 54页 [查看摘要][在线阅读][下载 686K]
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综述

  • 脉冲电场对金属凝固组织的影响研究现状及进展

    李宁;王宁;

    在金属凝固过程中施加脉冲电场可以改善组织、提高力学性能。本文综述了国内外脉冲电场在纯金属和合金凝固过程中的应用研究,对比分析了脉冲电流参数、施加阶段、施加方式和合金成分对金属凝固组织及力学性能的影响规律和作用机理,展望了脉冲电场于金属材料领域的发展与应用。

    2025年03期 v.48;No.330 174-183页 [查看摘要][在线阅读][下载 1203K]
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  • 基于机器学习的焊接接头疲劳寿命预测方法综述

    魏艳娇;向清怡;

    焊接接头的疲劳寿命预测存在测试周期长、结果误差较大、计算效率偏低等问题,将机器学习算法引入焊接构件的疲劳寿命预测,可解决焊接过程中非线性、难计算、难建模等问题,该方法具有易实现、运行简单、速度快、自适应能力强等特点,近年来得到了广泛关注。本文梳理了焊接接头的传统疲劳寿命预测方法的局限性;分析了几种常见的机器学习算法模型在焊接接头疲劳寿命预测的应用;最后对该类方法的发展前景进行了展望。

    2025年03期 v.48;No.330 183-190页 [查看摘要][在线阅读][下载 940K]
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  • 晶圆减薄工艺技术与设备研究进展

    蒋凯;李晓静;朱航;吴晓雪;巩书通;

    晶圆减薄是一种为满足后续封装工艺的工艺技术,晶圆超薄化发展对物理强度、散热性和尺寸提出了要求。首先概述了当前晶圆材料的研究进展,综述了晶圆减薄工艺及设备方面的研究现状,根据减薄方式不同进行分类归纳,包括机械减薄、化学机械减薄、能束减薄等。其中机械减薄包括单面磨削、双面磨削等;化学机械减薄包括化学机械磨削(CMG)和化学机械抛光(CMP)等技术,能束减薄中介绍了激光减薄技术目前的研究现状,阐述了其作为晶圆减薄方面的优势,并创新性提出动态等离子加工在晶圆减薄技术上的潜力及现有进展,对金刚石材料前景展望,同时总结了当前存在的问题。最后,展望了未来半导体金刚石晶圆及其相关技术发展方向。

    2025年03期 v.48;No.330 191-204页 [查看摘要][在线阅读][下载 1467K]
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