本工作对热等静压制备的钴基高温合金进行原位拉伸试验发现,在原位拉伸过程中碳化物相优先开裂。利用Voronoi方法生成与原材料相似的微结构代表性单元,引入内聚力模型(Cohesive zone model,CZM)模拟碳化物与基体之间的扩散层,对钴基合金的原位拉伸过程进行有限元仿真和模拟,就碳化物的大小和扩散层的强度对拉伸性能的影响进行分析。结果表明,钴基合金原位拉伸过程中最大应力分布在碳化物相上,因此碳化物相优先开裂;减少碳化物的比例或者减小碳化物的尺寸,材料整体强度变化不明显,但是材料整体拉伸应变略有增加。内聚力单元强度的增加或者减小对材料整体力学性能有显著的影响。增加碳化物与基体之间界面结合强度是今后进行合金微结构优化的理论依据。
实现铝钢良好连接的关键是有效控制焊接热输入,尽量降低中间层铝铁金属间化合物的厚度,一般认为中间层金属间化合物厚度小于10μm时铝钢接头质量良好。提出旁路耦合电弧熔钎焊方法,通过调节旁路电弧电流的大小来控制焊接热输入。在优化控制系统和工艺参数的基础上采用脉冲旁路耦合电弧焊方法将铝镁合金ER5356堆焊到304不锈钢板上,获得结合良好的焊缝。对焊接接头进行扫描电镜(Scanning electron microscope,SEM)、能量色散光谱仪(Energy dispersive spectrometry,EDS)分析,结果表明:铝与不锈钢焊接接头中间层金属间化合物平均厚度约为8μm,小于10μm的临界厚度;脉冲旁路耦合电弧焊方法能够实现铝钢的连接,是一种新型低成本低热输入电弧焊方法。
