纯钛板冲压成形性和各向异性的研究

为了从力学的观点深刻认识钛的冲压加工成形特性,对工业纯钛薄板的冲压成形性和各向异性进行了试验研究,并探讨了其机制.     

纯钛板的塑性变形与冲压成形性

钛加工材的需求正在世界范围内迅速增加,与此相适应,冲压成形制品(移动电话、电脑外壳等)的用途也在不断扩展.因此,进行与塑性变形行为相关的纯钛的冲压成形性、塑性变形模式和织构的研究很有必要.     

氢化钛粉烧结制备纯钛工艺研究

本实验选用氢化钛粉代替传统氢化脱氢(HDH)钛粉为原料,通过成型-烧结(脱氢)工艺制备纯钛。研究烧结温度和烧结时间对纯钛相对密度的影响,确定制备纯钛的最优工艺条件。最终确定氢化钛粉烧制备结纯钛的最优工艺条件为:升温速率为10 ℃/min,烧结温度为1 200 ℃,烧结时间为4 h。实验制备的烧结纯钛符合ASTM B348标准中等级4的规定,烧结件平均抗拉强度σ_b能够达到601.7 MPa,平均延伸率δ为20%,截面收缩率ψ平均为25.67%。     

工业纯钛的低温拉伸行为研究

研究了工业纯钛TA2在-196℃到25℃时的拉伸性能及塑性变形机制。结果表明,随着温度的降低,TA2屈服强度和抗拉强度逐渐升高,断后伸长率先升高后降低,在-140℃达到最大值,断面收缩率逐渐升高,在-80℃达到79%后保持稳定。25℃、-80℃、-120℃、-196℃拉伸试样中均观察到孪晶、高密度位错、变形组织。25℃时,拉伸试样中孪晶极少。-80℃、-120℃、-196℃时孪晶数量大幅度增加,且不同温度拉伸样品中孪晶形态差异很大。25℃时,TA2拉伸过程中塑形变形为滑移主导,随着温度降低,挛生在拉伸塑性变形过程中发挥的作用逐渐增大。     

纯钛板对接焊的可焊性

钛及钛合金的焊接一般多采用惰气保护钨电极电弧焊接(TIG)、等离子焊接和激光焊接等高能量密度的焊接方法.对于纯钛板而言,焊接应变小、精度高的等离子焊接和激光焊接都是非常好的焊接方法.近年来,随着汽车的轻量化,对薄板焊接的性能和生产效率的要求日益提高.因此,探讨各种焊接方法用于纯钛薄板对接的可行性,有助于扩大其用途.     

工业纯钛TA2的焊接

本文根据工业纯钛TA2随着温度升高时的表面颜色变化,分析TA2焊接时的保护范围,经过计算确定焊接温度场,采用钨极氩弧焊对TA2进行对接焊接试验,通过外观检验、金相检验和力学性能检验来确定TA2的焊接工艺参数。实验结果表明,随着温度的升高,TA2表面颜色从银白色变为金黄色、蓝色、灰色、淡黄色,400℃时TA2表面颜色为金黄色,为保证焊接质量,在此温度以上需要保护;试样的拉伸、弯曲、显微硬度均满足要求,说明试验中的焊接参数符合要求,可以指导实际生产。本文也讨论了实际操作需注意的问题以获得良好的焊接接头质量。     

拼焊板车门内板冲压成形工艺研究

采用数值模拟软件Dynaform5.5对某拼焊板车门内板的拉深成形工艺进行研究,探讨不同压边力和拉延筋对该复杂曲面零件成形性能以及焊缝移动的影响规律。通过调整压边力和拉延筋等工艺参数得到了成形性能较好且焊缝移动趋势较小的车门内板零件。     

SUS304不锈钢封装板微冲压工艺研究

为实现不锈钢封装板件的高效率低成本批量化制造,开展了不锈钢薄板微冲压工艺研究.设计了集自动送料、辅助定位、落料、微冲孔以及微拉深于一体的高效、复杂、高精度封装板级进模具装置,分析成形条件对成形质量的影响规律,确定最佳工艺参数.同时,进行了不锈钢封装板抗冲击性能测试.结果表明:采用该复杂一体化级进式微冲压成形模具装置,制造出质量良好的不锈钢封装板件,成形效率可达1 120件/h;在超过47 800 g的超负荷条件下,封装板表面平整,未出现明显变形,能够满足机械性能要求.采用这种高效率微冲压成形技术,能够解决微型构件的尺寸精度,提高微型构件的力学性能,有效降低生产成本,实现了封装板件的高效率低成本批量化制造.     

钛板电沉积铂工艺的研究

研制出一种在钛板上镀铂金的新工艺,该法中的弱酸性电镀液主要由柠檬酸钠、乙二胺四乙酸(EDTA)和少量六氯合铂酸、氯化铵组成.此外还添加了微量的稀土盐和A(氨基酸类),B(硬化元素)两种试剂.A可以提高铂在溶液中的稳定性和镀层的均匀性,B可以提高镀铂层的光泽度和硬度.研究表明,镀层的优良性主要取决于电镀液的温度、pH值和电流密度,试验在较低的温度和较高的电流效率下获得了光亮均匀的铂镀层,并在主盐浓度不高的情况下获得了很好的铂镀层,大大降低了成本.     

应用加工硬化率研究工业纯钛动态再结晶行为

为研究工业纯钛的动态再结晶行为,利用Gleebe实验机对工业纯钛在变形温度为700,800,900和950℃及应变速率为0.01,0.1,1和5s-1的条件下进行热模拟压缩实验。应用加工硬化率对实验得到的应力-应变数据进行处理,结合变形后材料微观组织的分析,求得工业纯钛的动态再结晶临界条件。结果表明,工业纯钛在热变形过程中发生了回复与再结晶;发生动态再结晶时,再结晶临界应变随温度的升高及变形速率的降低而减小。将lnθ-ε曲线的拐点处对应的应变作为材料的再结晶临界应变是合理的,工业纯钛动态再结晶临界应变εc与峰值应变εp之间满足εc=0.485εp。     

纯钛燃料电池双极板软模成形工艺研究

目的 研究软模成形过程中塑性应变比r值对双极板成形深度及壁厚的影响,探究不同工艺参数对双极板尺寸的影响规律。方法 通过单向拉伸实验得到纯钛极薄带的力学性能参数,然后采用橡胶软模成形方法制备纯钛燃料电池双极板,利用光学显微镜对制备的双极板尺寸及壁厚进行测量并深入分析。结果 TD取向的r值最大为2.56,沿该方向成形时,纯钛极薄带在载荷为300 kN、软模硬度为77HA条件下得到的双极板深度最大,为0.293 mm;同时,其壁厚减薄较小,在减薄最严重的位置壁厚减薄率仅为13.52%。结论 较大的载荷与适宜的软模硬度能得到较好的双极板深度,对双极板周期无影响;双极板深度、壁厚与r值有关,r值越大,纯钛极薄带抵抗壁厚减薄的能力越强,成形深度越大。     

钛薄壁圆盘的无飞边冲压工艺

一般的封头型零件都是冲压成型后再经机加工而成.但对于冲压成型壁厚仅为2 mm的钛圆盘,由于钛塑性好、刚性差,冲压后产生飞边,后续工序困难.为此分析了采用冲压成型制作薄壁钛圆盘而不产生飞边,不须后续精加工的可行性,并制订了多个工艺方案.通过优选建立了无飞边一次冲压成型制作薄壁钛圆盘的工艺,并设计了专用冲压模.采用本工艺及其模具冲压成型的钛圆盘,无飞边、无毛刺、底面平整、盘壁无皱折,且出模容易,变形较小,完全符合图纸设计要求.     

浅谈汽车骨架上横梁内板拉延工艺及其冲压仿真

结合汽车骨架上横梁内板拉延工艺的过程,模拟了其工艺的过程,为实践生长提供借鉴.     

纯钛表面处理及其耐腐蚀性和润湿性研究

探讨不同酸蚀条件对纯钛片的腐蚀速率、润湿性的影响及其腐蚀机理,旨在为纯钛表面改性及临床应用提供实验和理论依据。采用不同类型的弱酸酸蚀体系对经抛光的纯钛片进行表面处理;视频光学接触角测量仪、扫描电子显微镜和表面粗糙度仪考察所得钛片表面性能,并分析其与润湿性关系。实验表明,接触角不断增大的同时,腐蚀速率逐渐减小。纯钛片表面的润湿性主要取决于表面形成的特殊形貌和表面基团,与表面粗糙度无直接关系。     

工业纯钛电子背散射衍射试样的制备

电子背散射衍射(EBSD)是一种较新的用来分析多晶体显微结构和组织的扫描电子显微镜技术,其试样的制备对其成像质量至关重要。通过对工业纯钛EBSD试样制备经验的总结,介绍了工业纯钛EBSD试样制备过程中切割、磨制、机械抛光、离子刻蚀和电解抛光等关键操作,提出了在EBSD试样制备过程中应注意的事项和技术要点。     

工业纯钛电子背散射衍射试样的制备

电子背散射衍射（EBsD）是一种较新的用来分析多晶体显微结构和组织的扫描电子显微镜技术,其试样的制备对其成像质量至关重要。通过对工业纯钛EBSD试样制备经验的总结,介绍了工业纯钛EBSD试样制备过程中切割、磨制、机械抛光、离子刻蚀和电解抛光等关键操作．提出了在EBSD试样制备过程中应注意的事项和技术要点。     

TA2纯钛材阳极氧化着色工艺

对钛及钛合金进行阳极氧化处理可提高其作为生物医用材料的性能.将TA2纯钛片在磷酸、葡萄糖酸钠混合溶液中阳极氧化得到不同颜色的氧化膜,研究了电解液配方、阳极氧化工艺参数(电压、电流密度、氧化时间、电解液温度)、基材酸洗前处理以及氧化膜封孔后处理对氧化膜质量的影响.结果表明:磷酸浓度影响膜层的均匀性和颜色深浅,葡萄糖酸钠浓...     

纯钛微弧氧化膜制备工艺的优化

优化了纯钛微弧氧化膜的制备工艺。将用优化后工艺制备的微弧氧化膜进行碱化处理,然后置于模拟体液(SBF)中培养,以观察其生物活性的优劣。采用正交设计法优化了实验方案,用综合评分法分析了氧化膜的孔隙率、孔密度和孔直径,确定最佳工艺条件为:正向电压400 V,占空比60%,频率550 Hz,氧化时间25 min。对在最佳工艺条件下制备的膜层进行了XRD、SEM和EDS测试,结果表明:优化工艺后生长的膜层由锐钛矿型的TiO2组成,陶瓷层表面分布大量微孔,孔隙率为0.70×108,孔密度为12%,孔径约为3μm。经碱化处理的膜层置于模拟体液中培养14 d后,膜层表面被生长出的类骨磷灰石完全覆盖,证明其具有良好的生物活性,且生长出的缺钙型磷灰石与人体自然骨成分相似。但是,随着培养时间的延长磷灰石层发生溶解。