工艺参数对6061-T6铝合金真空扩散焊接接头形貌和性能的影响

在不同工艺参数下对化学清洗去除表面氧化膜的6061-T6铝合金进行真空扩散焊接,研究了焊接温度(500~560℃)、焊接压力(1.0~5.0MPa)和保温时间(0.5~3h)对焊接接头界面形貌和剪切强度的影响,得到了优化工艺参数。结果表明:随着焊接温度的升高、焊接压力的增大和保温时间的延长,接头焊缝变窄并最终消失,剪切强度和焊合率增大;但当保温时间延长到3h时,焊缝附近晶粒发生粗化,导致剪切强度降低,且接头发生较大变形;不同工艺参数下接头的剪切断裂形式均为脆性断裂;较优的真空扩散焊接工艺参数为焊接温度540℃、保温时间2h、焊接压力4.0MPa。     

复杂结构的钛合金宽弦空心风扇叶片的双层制造工艺及其毛坯优化设计

钛合金宽弦空心风扇叶片是航空发动机的重要部件,具有复杂的结构特点,内部交替排列着减重空腔与加强筋,采用基于复杂超塑性成形的传统多层工艺成形难度大。针对以上问题,本文提出一种基于热成形和扩散连接技术的新双层制造工艺,并且规划了一条毛坯优化设计的基本技术途径,更可靠可控的构建了内部加强筋。借用ABAQUS软件数值模拟成形,分析成形结果的厚度均匀性、结构完整性和表面缺陷,以评估方法的实用性。以Ti-6Al-4V为成形材料,采用经尺寸优化后的最佳坯料,进行了一系列的实验来验证仿真结果。实验成功制造出无缺陷的缩比版钛合金宽弦空心风扇叶片,同时实验与仿真模拟结果非常吻合。     

TC4钛合金筒形件热校形工艺研究

应用弯曲理论和应力松弛理论推导了TC4筒形件的校形精度公式,通过对TC4钛板进行应力松弛实验,分析了温度、时间和初变形量对残余应力的影响,得出了零件校形的较优工艺参数为加热650℃,保温30min;进行了零件校形实验,分析了校形后的残余应力和显微组织。结果表明,采用该工艺参数校形后工件尺寸精度满足工程要求,残余应力0～10MPa。     

表面形貌对TB8钛合金/环氧树脂粘结性能的影响

目的 通过在基体表面构建出不同的微观结构,提升环氧树脂与钛合金的粘结强度。方法 采用等离子刻蚀设备,调节气体流量、处理时间、RF功率对TB8钛合金样品进行处理,并对处理过的样品进行单搭接接头制备。利用扫描电子显微镜对等离子刻蚀前后的样品表面形貌进行研究,利用XPS分析刻蚀前后样品表面化学成分变化,利用水接触角表征样品表面润湿性,利用电子万能试验机对等离子刻蚀处理后的样品与环氧树脂的粘结强度进行研究。结果 采用CF4对样品进行等离子化学刻蚀,不同的刻蚀时间形成了不同类型的表面微观结构,其中圆粒状结构比蜂窝坑结构表面的粘结性能优越。采用Ar对样品进行等离子溅射刻蚀,样品表面形成纳米级片状微坑结构。等离子刻蚀后,基体表面更加洁净,活性增强,水接触角基本降为0°,润湿性显著提升。等离子刻蚀处理前,样品与环氧树脂的粘结强度为5.32MPa;等离子刻蚀处理后,样品与环氧树脂的粘结强度可达23.25 MPa,而经喷砂后,等离子刻蚀处理的样品与环氧树脂的粘结强度高达30.29 MPa。最佳等离子刻蚀处理工艺参数为RF功率540 W,气体流量120 mL/min,处理时间50 min,喷砂后最佳等离子刻...     

PVDF压力传感器在测量撞击压力中的应用

采用ＰＶＤＦ压电薄膜压力传感器，测量软体低速撞击粘弹性结构的冲击载荷，试验结果表明，该传感器适用于测量软体撞击时的压力及其分布，测量精度较高     

开孔泡沫铝弹性性能的各向异性研究

采用理想排列的十四面体结构模型，从理论上和试验上对开孔泡沫铝的弹性常数随偏转角的变化过程进行了探讨。结果表明，这些弹性常数与偏转角的关系很复杂，试验结果验证了由理论分析得到的杨氏模量随偏转角的变化规律。这些弹性常数在45。方位到达极值，杨氏模量在该方位最小，而泊松比最大，弹性常数随偏转角的变化幅值随泡沫铝相对密度的增加而增大。     

基于几何映射法的钣金展开有限元逆算法

在现有线性变形逆向映射法的基础上，采用几何映射法计算变换单元，避免单元刚度矩阵出现畸形，提高钣金展开有限元逆算法的稳定性和收敛速度，对几何映射法与投影法所计算的变换单元进行了对比，数值计算结果表明用几何映射法计算的初始估算展开料形状更接近于最终的钣金件展开形状。以涡轮叶片和曲柄轴箱盖的展开为例对改进后的有限元逆算法进行了实验和数值验证，试验结果显示，该方法是有效的钣金展开算法。     

微结构几何形状对开孔泡沫金属屈服行为的影响

利用理想弹塑性梁在拉弯载荷作用下的屈服条件研究筋条截面形状为等边三角形和圆形的开孔泡沫金属在两轴载荷作用下的的屈服轨迹 ,并与现有数学模型的结果进行对比。理论分析结果表明筋条截面形状对泡沫金属的屈服行为有很大影响 ,特别是对筋条截面为非对称结构的泡沫金属 ;泡沫金属的屈服轨迹形状不但依赖于材料的相对密度 ,而且还与筋条截面形状密切相关。     

激光参数对钛合金薄板毛化形貌的影响

为了提高钛合金薄板与复合材料之间的粘结性能,需要对钛合金薄板进行激光毛化处理,重点在于找到合适的激光加工工艺参数。对各个参数采用单因素轮换法进行实验,结果表明,在选取适当的保护气体侧吹角度、气压的情况下,激光输入电流、脉冲宽度、离焦量对毛化点微观形貌的影响最直接;重复频率、加工速度的影响次之。此外通过在显微镜下研究毛化点的微观结构,总结出各个激光参数对毛化点平均直径、微凸起高度及材料的表面粗糙度的影响,并得出了相关的规律。     

TA32钛合金高温应力松弛行为及其对应的本构方程

在不同温度（775℃,800℃,825℃）、不同初应力（150MPa、200MPa）和不同预应变（7.85%、15.7%）下进行TA32钛合金高温应力松弛实验,研究了工艺参数对应力松弛行为的影响。对实验后的试样进行微观组织观察,分析了温度对微观组织的影响。利用二次延迟函数对应力松弛曲线进行拟合,推导得到高温蠕变本构方程,进而将其应用于TA32钛合金应力松弛行为有限元模拟。结果表明：在应力松弛的前200s,应力松弛速率很快,其应力急剧下降,经过3600s后应力逐渐趋于平缓并最终达到松弛极限。应力松弛行为随着温度的升高而加快,但其松弛极限随之减小,初应力和预应变则对其影响不大。随着温度的升高晶粒发生了等轴化和长大现象,塑性增强。模拟结果和应力松弛的实验曲线有较高的吻合度,验证了此蠕变方程的可靠性。