高强度不锈钢激光熔覆层抗腐蚀性及其腐蚀机制研究

通过激光熔覆技术在基体1Crl5Ni4Mo3N表面制备高强度不锈钢熔覆层,并利用扫描电镜、析氢试验、电化学分析仪对基体与熔覆层的组织结构、析氢速率、电化学阻抗与腐蚀形貌进行测试表征。结果表明:所制备的熔覆层抗腐蚀性较基体差。分别对基体与熔覆层的腐蚀机制进行探究,发现基体与熔覆层腐蚀过程主要分为3个阶段,腐蚀形式为晶间腐蚀。通过此项实验,深入了解了对激光熔覆制备的高强度不锈钢熔覆层的腐蚀特性及腐蚀机制,为后期进行零部件修复提供理论支撑。     

化学镀镍次数对TC6钛合金性能的影响

为探索化学镀镍次数对TC6钛合金性能的影响,利用扫描电镜、拉伸试验机、疲劳试验机等设备对镀镍后TC6钛合金的表面形貌、结合力、力学性能、氢脆性进行了分析。结果表明:第1次镀镍后基体抗拉强度σ_b、断后延伸率δ_5分别下降了2.3%、1.0%,而断面收缩率ψ增加了12.2%;第5次化学镀镍后基体抗拉强度σ_b、断后延伸率δ_5、断面收缩率ψ分别下降了1.3%、5.9%、13.1%;多次化学镀镍后TC6钛合金疲劳极限值由401 MPa降至238.3 MPa;5次化学镀镍后对镀层的结合力、氢脆性影响较小。     

激光热输入对激光增材修复1Cr17Ni2不锈钢组织与力学性能的影响

在1Cr17Ni2不锈钢上进行激光增材修复镍基高温合金粉末试验,研究了激光热输入对1Cr17Ni2钢修复接头显微组织及力学性能的影响。结果表明,1Cr17Ni2钢激光增材修复接头分为熔覆区、热影响区和不锈钢基体,熔覆区上部为均匀分布的树枝晶结构,一次臂较为发达,且生长方向具有一致性,大致平行于熔覆高度方向生长,树枝晶尺寸随激光热输入的减小而逐渐减小,晶粒间的空隙逐渐增大;熔覆区中部和下部区域为短小的柱状枝晶结构,且生长方向具有一致性,随激光热输入的减小,尺寸略有减小。熔覆区主要由基体相γ、沿晶界析出的不规则δ相和MC相等组成;不锈钢侧热影响区主要由块状δ铁素体、奥氏体、马氏体及球状珠光体等组织构成,且与合金熔覆区存在着明显的分界线。随激光热输入的减小,熔覆区平均硬度呈现先增后减的趋势,在激光热输入为80 J/mm时,其硬度达到最大值330.64 HV0.2,较不锈钢基体提高了9.78%。     

飞机铝合金结构连接部位的腐蚀行为

简要阐述了飞机铝合金结构连接部位的腐蚀特点，采用加腐蚀试验方法研究了含有防腐涂层模拟件的腐蚀行为，在试验室条件下再现了服役期间飞机铝合金结构连接部位的腐蚀损伤历程，同时探讨了其腐蚀机理及其影响因素。结果表明，连接部位是飞机铝合金结构的腐蚀薄弱环节，是最容易出现腐蚀活性点和膜下腐蚀的区域，在腐蚀环境下连接部位缝隙处涂层最先出现鼓包和开裂，涂层剥落后金属基体有点蚀坑存在，随着腐蚀时间增加，点蚀向晶间腐蚀发展，最后出现剥蚀。     

激光熔化沉积钛合金-高熵合金梯度材料组织演变研究

目的 研究钛合金-高熵合金梯度材料不同位置沉积层的微观组织形貌及力学性能演变规律。方法 采用激光熔化沉积的工艺制备了钛合金-高熵合金梯度材料,并建立了有限元仿真模型来辅助分析。研究对象为TA15基板上单道多层的梯度沉积层,在设计梯度材料成分时,相邻梯度的材料比例变化量为10%(质量分数),TA15钛合金的质量分数由100%逐渐降低至0%,AlNbTiVZr的质量分数逐渐增大。基于实验对有限元模型进行了一定程度的简化处理,通过热物性参数计算软件和经验公式获取了梯度成分材料的热物性参数,进行了单层单道激光熔化沉积实验以完成热源校核,在与实验相同的工艺参数下计算了温度场并进行了分析。结果 在一层一冷的冷却策略下,多层沉积仍存在一定的热累积现象,沉积15层后,沉积层中部的温度峰值基本保持在2 489 ℃,根据循环曲线,沉积层中部的重熔范围超过1/2。结论 随着高熵合金含量的增加,组织由细小等轴晶、胞状晶和柱状晶转变为多边形晶粒,V、Nb等β稳定元素的增加和Al等α稳定元素的减少抑制了组织中针状α相的形成,V、Nb等元素在晶界产生了明显偏析现象并逐渐增多,抑制了晶粒生长且增强了细晶强化作用,显微硬度随之增大。     

激光增材修复15-5PH不锈钢的组织及力学性能

为保证15-5PH零件激光增材修复后的综合力学性能可以满足使用要求,在优化的工艺参数下进行块体试样的激光熔覆成形试验,分析熔覆层及热影响区的组织及力学性能。结果表明：熔覆层组织形态为垂直于熔道搭接面生长的柱状枝晶,除马氏体外,存在少量残余奥氏体及δ铁素体,熔覆层平均硬度约为355 HV,具有较高的强度与塑性,但屈服强度较低;相变区组织晶粒明显细化,显微硬度自熔合面开始逐渐升高,在熔合界面下方约0.5 mm处达到峰值硬度(约420 HV),相变区下方为高温回火区,硬度降低至360 HV左右并随深度增加逐渐恢复至基材水平,回火区域宽度较窄,对基体力学性能影响较小,热影响区试样在保持拉伸强度的同时塑性略有提升。厚度方向上熔覆层占比50%时,在不经热处理的情况下,激光增材修复试样的拉伸性能可以达到热处理后基材90%以上的水平。     

航修模式下的导管数字化制造框架设计研究

针对现役飞机导管形状精度与安装应力问题,各航修企业均在积极引入与消化导管数字化制造技术,但面对苛刻的成本控制,如何在有限的硬件投资下有效推行该技术,成为迫切需要解决的矛盾。为此提出并设计了一种适用于航修模式的导管数字化制造框架,在该框架中利用CATIA平台对导管逆向数据进行数字化编辑与设计,同时结合自主开发的数控弯管辅助软件平台,高效集成了现有硬件系统,实现了航空导管的快速精确制造,为航修企业全面推广应用数控弯管技术提供了借鉴。     

飞机起落架固定螺栓氢脆断裂研究

飞机起落架一固定螺栓发现裂纹,经断口宏观观察、微观观察、金相检查、硬度检测及H含量测定,综合分析确定该型螺栓的断裂性质,并分析断裂失效的原因。研究结果表明,螺栓的断裂性质为氢脆断裂,其修理过程中发生塑性变形产生局部应力集中,电镀前未除应力是氢脆断裂诱因,并导致最终断裂。建议该型螺栓修理时应严控表面处理过程,严格执行除应力措施,从而降低该型螺栓发生氢脆断裂的可能性。     

热处理制度对SLM成形TA15钛合金组织及性能的影响

实验采用选区激光熔化成形（SLM）技术制备了TA15钛合金试样,研究了热处理制度对TA15钛合金试样微观组织和拉伸及冲击性能的影响。研究结果表明,单重热处理方式下,随保温时间的延长和退火温度的升高,微观组织α’马氏体逐渐分解,次生α相和β相的体积分数则逐渐增加,试样拉伸强度整体呈下降趋势,但断裂韧性呈现先升高后降低的趋势。其中在850℃保温4 h热处理制度下,试样具有较优的综合性能,其抗拉强度为1 033 MPa,冲击功为38 J。双重热处理制度下,显微组织主要是以网篮状为主的α+β两相组织,微观组织均质化程度更高,表现为宏观性能分散性较小,其抗拉强度均值达1 029 MPa,冲击功为40 J。