【摘 要】
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在1000～1100℃,20 MPa,60 min条件下,分别添加厚度为10μm的Nb、Ni+Nb中间层,对金属间化合物Ti2AlNb与高温合金Inconel718进行了真空扩散连接研究.利用扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)以及X射线衍射(XRD)等方法对连接界面形貌、成分分布以及反应产物相组成进行分析,并通过压剪实验对接头力学性能进行了评测.结果表明,采用两种中间层组配均能保证接头的完整性,但
【机 构】
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西北工业大学 凝固技术国家重点实验室,陕西 西安 710072 北京航空制造工程研究所,北京 10
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在1000～1100℃,20 MPa,60 min条件下,分别添加厚度为10μm的Nb、Ni+Nb中间层,对金属间化合物Ti2AlNb与高温合金Inconel718进行了真空扩散连接研究.利用扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)以及X射线衍射(XRD)等方法对连接界面形貌、成分分布以及反应产物相组成进行分析,并通过压剪实验对接头力学性能进行了评测.结果表明,采用两种中间层组配均能保证接头的完整性,但在以Nb为中间层接头中,Nb-Inconel718界面区域存在硬脆的Laves相与明锐相界,接头压剪强度仪为123 MPa,而Nb-Ni中间层接头中的Ni层抑制上述不利因素的出现,且连接后的中间层中以具有良好综合力学性能和高温性能的残留Nb与Ni3Nb为主,接头压剪强度高达460 MPa,且具有在高温结构中应用的潜力.
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在热模拟机上对Ti-B19合金进行了热压缩试验,研究了变形温度在700～1000℃,应变速率0.001～10 s-1条件下Ti-B19合金的热变形行为.建立了基于流变应力的Ti-B19合金的本构方程.综合考虑应变速率、变形温度对材料组织和性能的影响,采用动态材料模型,建立了加工图.该图表明:在720～780℃附近,应变速率为1.0×10-3～4.0×10-3s-1,出现一个功率散耗峰区,峰值效率为
研究了在扩径变形段中心线采用阿基米得螺线的基础下,进一步采用MSC公司的Superform软件对不同推制速度,及推制温度对钛环形管壁厚均匀性的影响进行了模拟.在研究中,模拟了3种推制速度,并考察了不同推制温度对热推扩成形弯管的影响.结果表明:扩径变形段中心轴线采用曲率半径渐变的阿基米得螺线,有利于管坯凹面金属充分向凸面流动,避免了传统弯曲变形内侧受压增厚,外侧受拉减薄;在优化阿基米得螺线系数及扩径
针对钛合金构架的工艺要求,依据焊接变形的受力方向,预测钛合金型材的变形程度和趋势,正确计算焊缝的收缩量,制定并实施合理的装配焊接工艺,保证型材的平面度、垂直度公差和焊接强度,并且保证构架的装配形位公差,采用合理的工艺方法使装配焊接达到设计技术要求.
研究了不同变形量(50％～80％)对Ti-26合金变形后、及变形+固溶时效后的显微组织和力学性能的影响规律.结果发现:未热处理前,变形量越大,变形合金得到的β晶粒尺寸越小,变形量与晶粒尺寸之间近似于双曲线关系;经过固溶时效处理后的组织出现了弥撒分布的α相,变形量越大,析出α相越多.该合金热处理后随变形量的增加,强度变化不大,但塑性提高.以80％变形量的固溶时效态的综合力学性能最好.
通过调整冷却速率,调整了TA15ELI合金魏氏组织中α片层宽度和α集束直径,研究了各类型魏氏组织的损伤容限性能。包括:拉伸性能、断裂韧性和疲劳裂纹扩展性能,并按Paris公式计算了相同外界条件下各类型魏氏组织的剩余疲劳寿命.结果表明,采用β处理后空冷的魏氏组织具有较好的损伤容限性能,剩余疲劳寿命达到1.388×106周,其显微组织特征参数为:α片宽约2μm,α集束直径约80μm.
采用XRD、扫描电镜/能谱和透射电镜分析了铸态、锻态、轧制态以及热处理态的Ti-43Al-9V-Y合金的显微组织及变化规律.结果表明,铸态合金为晶粒细小的近层片组织,晶粒(层片团)尺寸约80 μm.锻态Ti-43Al-9V-Y合金为流线犁组织,合金发生层片碎化和动态再结晶,组织细化显著.轧态Ti-43Al-9V-Y合金形成主要由γ相和B2相构成,γ晶粒尺寸约为20μm,B2相呈网络状分布在γ晶粒周
研究了固溶时效热处理工艺对TB9钛合金棒材显微组织和室温拉伸性能的影响.TB9钛合金经890℃固溶后,抗拉强度最高可达到1415 MPa,时效温度530℃时的合金抗拉强度达到峰值,合金随时效时间的增加强度不断降低,经24h时效后,其强度和塑性达到较好匹配.实验通过调整热处理工艺可改善合金的强度和综合性能。
针对TA16钛合金导管开展了常规TIG焊和真空感应钎焊试验以及接头室温和高温拉伸性能测试,对比分析了2种接头的拉伸性能和断口形貌.结果表明:采用TA2焊丝和B-Ti57CuzrNi-S钎料进行TA16导管的TIG焊和真空感应钎焊,能够获得良好的接头;TA16钛合金导管TIG焊的对接接头强度基本与母材等强,TIG焊和真空感应钎焊搭接接头强度分别达到母材的90％以上;随着温度的升高,TA16导管TIG
研究了Ti-55高温钛合金板材激光焊接接头的微观组织形貌以及焊后热处理对接头维氏硬度和拉伸性能的影响.结果发现,Ti-55板材激光焊接接头可分为熔合区、热影响区和母材区3个不同的区域,其中熔合区和热影响区为马氏体组织.焊态或焊后低温退火条件下,以焊缝中心线为轴,焊接接头显微硬度沿垂直焊缝方向呈上抛物线状,进入母材区后硬度变化较小;随着焊后热处理温度升高,上抛物线现象消失,接头各区域的显微硬度值变化
在变形Ti-55基础上进行合金成分微调和精铸成型研究,并考察不同热处理制度对合金性能的影响.结果表明,适当增加间隙元素的含量,合金在保持其室温塑性的前提下,其室温和高温强度都得到明显提高.优化成分的铸造Ti-55合金显示出良好的综合性能,其室温性能:σb≥930 MPa,σ0.2≥830 MPa,δ5≥7％;在600℃的性能:σb≥550 MPa,σ0.2≥480MPa,δ5≥10％.利用Y2O3