摘要
多能量场辅助材料加工成形是先进制造技术发展的重要方向,其中电脉冲处理是一种利用脉冲电流实现材料微观组织调控与力学性能改善的新型处理技术,在辅助金属材料制备和加工等领域有着广阔的应用前景。 电脉冲处理具有能量利用率高、作用时间短等优点,在提高材料塑性,促进再结晶和相变等方面具有传统热处理无法比拟的优势。近年来,金属材料组织性能对电脉冲处理的响应行为受到国内外学者广泛关注。 当脉冲电流加载于金属材料时,电场作用下的漂移电子与材料内部组织会发生相互作用,产生焦耳热效应、电迁移效应等电致塑性效应。由此电脉冲处理能够增强原子扩散、促进位错运动,提高材料塑性变形能力。同时,脉冲电流能够显著促进晶粒细化、固态相变与织构弱化,从而使材料获得优异的综合力学性能。此外,电脉冲处理还可以实现材料内部孔洞和微裂纹的修复,有效抑制裂纹的扩展,从而提高材料断裂韧性和疲劳寿命。 本文基于现有研究现状,从晶粒细化、固态相变、裂纹修复等方面,总结分析了电脉冲处理对金属材料微观组织和力学性能的影响规律与作用机制。同时,简要介绍了电脉冲处理改善焊接接头成形成性特征的相关研究,最后对电脉冲处理技术后续研究做出了展望。
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