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摘要:為了研究Ti6321合金在高溫、高應(yīng)變率下的力學(xué)行為,采用分離式霍普金森壓桿裝置對(duì)Ti6321合金進(jìn)行室溫(25℃)和高溫(200、400、600℃)動(dòng)態(tài)壓縮試驗(yàn),對(duì)其在高溫和高應(yīng)變率下的力學(xué)性能、應(yīng)變率敏感性和溫度敏感性進(jìn)行了研究。采用聚類全局優(yōu)化算法構(gòu)建了雙態(tài)組織Ti6321合金在103s-1下的Johnson-Cook本構(gòu)模型。結(jié)果表明,雙態(tài)組織Ti6321合金在室溫和高溫下均存在應(yīng)變率硬化效應(yīng),但試驗(yàn)溫度對(duì)流變應(yīng)力的影響比應(yīng)變率的影響更大。隨著壓縮試驗(yàn)溫度升高,流變應(yīng)力顯著降低,溫度敏感因子升高。Johnson-Cook模型擬合的曲線與實(shí)驗(yàn)曲線吻合良好,可以用于Ti6321合金高應(yīng)變率下的力學(xué)仿真計(jì)算。

摘要:針對(duì)"直接熱擠壓"和"熱擠壓+脈沖鍛打"TA15鈦合金薄壁型材的室溫力學(xué)性能及差異開(kāi)展實(shí)驗(yàn)研究。通過(guò)對(duì)型材不同位置切取的試樣進(jìn)行拉伸試驗(yàn),獲得了型材抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度分布規(guī)律,并對(duì)性能數(shù)據(jù)分布的均勻性和一致性進(jìn)行深入分析。結(jié)果表明,"直接熱擠壓"態(tài)型材的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度數(shù)值分布較分散,強(qiáng)度離散系數(shù)大于3.5%;而"熱擠壓+脈沖鍛打"態(tài)型材的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度數(shù)值分布相對(duì)集中,不同批次型材之間的力學(xué)性能一致性較好,強(qiáng)度離散系數(shù)均小于3%。進(jìn)一步分析表明,2種狀態(tài)型材之間的性能差異與型材表面狀態(tài)、表面細(xì)晶層和截面尺寸有關(guān)。脈沖鍛打能夠改善型材表面細(xì)晶層分布的均勻性和截面尺寸精度,從而改善型材力學(xué)性能分布的均勻性和一致性。

摘要:使用有限元軟件平臺(tái)ABAQUS對(duì)NbTi/Cu多芯復(fù)合超導(dǎo)線集束拉拔過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬,研究了拉拔模具參數(shù)對(duì)芯絲畸變程度的影響。通過(guò)引入畸變因子進(jìn)行量化分析,獲得了集束拉拔過(guò)程中芯絲畸變極小值所對(duì)應(yīng)的參數(shù)區(qū)間。結(jié)果表明:工作錐半角為6°～8°,定徑帶長(zhǎng)度4.5～5.5 mm,道次加工率為20%～25%時(shí),NbTi/Cu多芯復(fù)合超導(dǎo)線芯絲畸變存在極小值。

摘要:利用磁控濺射(PVD)、化學(xué)氣相沉積(CVD)以及熱擴(kuò)散滲硅方法在TC4鈦合金表面制備WSi_2/W5Si_3復(fù)合涂層。采用X射線衍射儀、掃描電鏡、能譜儀對(duì)復(fù)合涂層的結(jié)構(gòu)、組織形貌以及微區(qū)化學(xué)成分進(jìn)行分析;對(duì)復(fù)合涂層顯微硬度、附著力以及耐磨性進(jìn)行測(cè)試。結(jié)果表明:WSi_2/W5Si_3復(fù)合涂層的WSi_2層和W_5Si_3層厚度分別為20、56μm,顯微硬度平均值分別為10.70和8.32 GPa; WSi_2/W_5Si_3復(fù)合涂層與基體結(jié)合力為171.6 N; WSi_2/W5Si_3復(fù)合涂層表面摩擦因數(shù)為0.75,磨損率為1.184×10~(-6)mm~3·mm~(-1)。在TC4鈦合金表面制備的WSi_2/W_5Si_3復(fù)合涂層結(jié)構(gòu)均勻致密,與基體結(jié)合良好。

摘要:研究了Ti-Al-Fe低成本鈦合金鎢極氬弧焊焊接接頭的內(nèi)部質(zhì)量、組織和力學(xué)性能,并與TC4鈦合金進(jìn)行了比較。結(jié)果表明,Ti-Al-Fe低成本鈦合金焊縫表面質(zhì)量良好,焊縫內(nèi)部融合良好,無(wú)焊接缺陷,可焊性好; 2種合金的焊縫區(qū)宏觀組織均由粗大的柱狀晶和少量等軸晶組成,Ti-Al-Fe合金柱狀晶組織較細(xì),晶內(nèi)由針狀次生α相和少量的長(zhǎng)條狀初生α相組成; 2種合金熱影響區(qū)均為粗大的等軸晶,晶內(nèi)由大量初生α相和少量針狀次生α相及殘余β相組成; Ti-Al-Fe低成本鈦合金焊縫抗拉強(qiáng)度達(dá)到1 204 MPa,比TC4鈦合金高111 MPa。

摘要:在鈦焊管的生產(chǎn)過(guò)程中,部分鈦焊管表面出現(xiàn)了形狀不規(guī)則的黑斑,不僅降低了成材率,而且增加了生產(chǎn)成本。為找出黑斑形成原因,采用掃描電鏡及能譜儀、拉曼光譜儀、金相顯微鏡對(duì)黑斑區(qū)域進(jìn)行了表征和分析。結(jié)果表明:黑斑區(qū)域碳含量較高,且拉曼圖譜有銳利的D峰和G峰,為表面附著的碳化物。結(jié)合生產(chǎn)過(guò)程認(rèn)為,黑斑是由于生產(chǎn)線運(yùn)動(dòng)部件處的潤(rùn)滑脂混入乳化液后,被乳化液帶到鈦焊管表面,在高溫退火時(shí)碳化形成的。通過(guò)控制運(yùn)動(dòng)部件的潤(rùn)滑脂用量、增加清理溢出潤(rùn)滑脂的頻率、給乳化液設(shè)置過(guò)濾裝置和增大清洗水的壓力等措施,有效解決了鈦焊管表面的黑斑問(wèn)題。

摘要:采用熱軋加冷旋鍛的方式將φ60 mm鉿棒坯加工至φ13.3 mm,然后分別在440、600、740、900、1 040℃下保溫1 h進(jìn)行真空退火處理,對(duì)比研究了不同退火溫度下鉿棒的顯微組織、室溫及高溫拉伸性能、高溫拉伸斷口形貌。結(jié)果表明,隨著退火溫度的升高,晶粒逐漸長(zhǎng)大,但孿晶組織并不會(huì)隨著退火溫度升高而完全消失,相反,在高溫退火時(shí)鉿棒組織中容易形成退火孿晶;鉿棒的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度隨著退火溫度的升高逐漸降低,抗拉強(qiáng)度的降速出現(xiàn)了先慢后快的現(xiàn)象,屈服強(qiáng)度反之。440、600、740℃高溫拉伸斷口形貌為多韌窩態(tài)的韌性斷裂,韌窩大小、密度略有不同,而900、1 040℃退火后,斷口形貌存在解理臺(tái)階并有河流狀花紋,為脆性斷裂。

摘要:氣霧化法是最早用來(lái)生產(chǎn)球形金屬粉末的技術(shù)之一,有力地支持著3D打印技術(shù)的發(fā)展。由于粉末形成過(guò)程復(fù)雜,難以直接觀察研究,為此研究人員采用仿真模擬的方法再現(xiàn)氣霧化過(guò)程,揭示粉末形成機(jī)理。綜述了氣霧化過(guò)程中氣流速度分布特征、金屬熔體到粉末過(guò)程中破碎、球化、飛行、凝固的理論模型的研究成果,總結(jié)了影響粉末顆粒的形成過(guò)程相關(guān)的物理性能參數(shù)與工藝參數(shù)。最后指出氣霧化制粉理論研究的發(fā)展趨勢(shì)。

摘要:鈦合金薄壁構(gòu)件具有質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)勢(shì),然而因其軸向尺寸大、壁厚薄和形狀復(fù)雜等幾何特征,傳統(tǒng)成形技術(shù)在成形薄壁構(gòu)件時(shí)流程長(zhǎng)、工藝復(fù)雜,嚴(yán)重限制了鈦合金薄壁構(gòu)件的應(yīng)用。金屬粉床3D打印技術(shù)可快速成形復(fù)雜異形零部件。為此,對(duì)電子束選區(qū)熔化技術(shù)(SEBM)和激光選區(qū)熔化技術(shù)(SLM)的成形能力和成形鈦合金薄壁構(gòu)件的微觀組織、力學(xué)性能和表面粗糙度進(jìn)行綜述,并分析3D打印高性能精密復(fù)雜整體鈦合金薄壁構(gòu)件的發(fā)展趨勢(shì),為輕量化鈦合金薄壁構(gòu)件在高端裝備上的應(yīng)用提供參考。