感应透热有限元模拟分析

采用有限元分析法和ANSYS软件，引入复矢量磁位，推导了感应加热有限元模拟的数学模型。讨论了感应加热有限元分析中温度场与电磁场耦合、工件材料物理参数温度依赖性等关键技术问题的处理方法。分析了圆柱工件的感应透热过程，得到了坯料内的温度分布状况以及温度随时问的变化规律。结果表明，数值模拟结果与工程实际应用工况基本一致。     

基于高频感应钎焊的TC4钛合金层积成形研究

为研发一种以TC4薄板直接作为金属造形材料的快速成形技术,选用自制的Ti基快冷薄带钎料,结合高频感应钎焊技术,制备了层积成形试样。通过对试样的力学性能、钎焊接头界面的显微组织进行分析。结果表明,由非晶态钎料制备的层积成形试样抗拉强度高于TC4,而晶态钎料的低于TC4。2种钎料成形试样的钎焊接头组织均由(Ti,Zr)_2(Cu,Ni)+(Ti,Zr)_(ss)共晶组织和富Zr的α-Ti固溶体构成,钎缝的拉伸断口呈人字纹形貌,为脆性断裂。     

TC4钛合金表面大面积感应钎焊WC耐磨层的研究

采用高频感应钎焊方法在TC4钛合金试样上制备WC耐磨层,研究了不同配比WC和钛基钎料混料的钎焊工艺性以及耐磨层的耐磨性,同时分析了钎焊热循环对基体组织的影响。结果表明:采用不同配比混合耐磨填料时,随着钎料含量的增加,耐磨层钎焊成形的工艺性更好,在相同工艺下钎焊的耐磨层中缺陷含量越少;随着混合耐磨填料中WC含量的增加,其耐磨性也随之增加。大面积高频感应钎焊耐磨层时,对基体组织影响较大,对基体的组织影响距离为:钎焊一次热循环为2 mm以内,而钎焊热循环2次和3次时则在3 mm以内。     

铜/铝导管感应加热钎焊参数敏感性研究

感应加热是金属导管钎焊的一种有效方法。本文利用有限元分析软件,通过电磁/热耦合计算对Cu/Al金属导管感应加热钎焊过程进行了数值模拟。对不同工艺参数下导管接头的温度场计算的结果表明:钎焊接头钎料区域的平均温度与加载电流及频率基本呈线性关系,并随线圈间距以及线圈与工件距离的增大而减小。将数值模拟计算结果与试验测量结果进行分析比较后表明,温度计算结果与实测结果吻合良好,计算模型可靠,可以为实际焊接过程中的工艺制定提供依据。     

基于硬质合金/钢异质钎焊感应加热有限元仿真

目的为了能将感应线圈磁场聚集在硬质合金与钢基体结合处,提高加热效率,设计适用于运动连续钎焊的特殊线圈机构。方法根据麦克斯韦方程组和温度微分方程,建立电磁场与温度场耦合的有限元数学模型,通过有限元软件Ansys Maxwell,建立了感应线圈与焊接工件之间的电磁场‒温度场耦合数学模型,计算仿真了所设计感应线圈的磁场分布强度与所焊接区域的温度场分布。结果利用自主研发的建工钻头钎焊设备进行大量焊接试验,通过测量焊接区域的温度,并与仿真值进行对比,验证了仿真值与实测值吻合较好。结论该文研究结果可为感应线圈设计、感应线圈电磁场分布研究提供理论依据,并为改进硬质工具钎焊工艺、改善钎焊区域温度场分布提供技术参考。     

高频感应加热对TC4钛合金组织和硬度的影响

TC4钛合金经高频感应加热1.4、1.5、1.6 s后水冷,然后分别在350、400、450℃时效处理6 h。采用光学显微镜、显微硬度计研究感应加热淬火及时效处理对显微组织和硬度的影响。结果表明,TC4钛合金经感应加热淬火处理后可获得呈梯度分布的显微组织,表层组织以马氏体α′相为主,心部组织为原始双态组织。时效处理后TC4钛合金显微硬度从表层到心部递减,呈梯度分布。随着时效温度降低,显微硬度增加,强化效果提升。此外,随着感应加热时间的增加,TC4钛合金时效处理后的显微硬度也有所增加。     

导管安装感应钎焊温度场分布数值模拟

导管安装感应钎焊技术是为了实现导管的现场安装而提出的一种特殊的工艺技术.由于焊接时不同工艺参数的差异,导管焊接区域温度场分布差异较大.介绍了导管安装感应钎焊实现方法、热输入输出模型,建立了温度场分布数值模拟模型,并用有限元软件进行数值模拟,分析了钎焊温度分布规律,为该类型焊接工艺的制定提供了依据.     

TC4合金真空钎焊的发展

综述性地介绍了TCA合金真空钎焊技术的当前状况、钎焊工艺、钎料的选择及TC4合金真空钎焊技术的未来发展方向。     

Ag-Cu钎料钎焊ZTA陶瓷与TC4钛合金

使用Ag-Cu钎料钎焊ZTA陶瓷与TC4钛合金,利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)等设备分析了钎焊接头界面组织,阐明了反应机理,并研究了钎焊温度对接头界面组织和力学性能的影响. 结果表明,钎焊接头的界面结构为ZTA陶瓷/TiO+Ti₃(Cu,Al)₃O/Ag(s,s)/Ti₂Cu₃/TiCu/Ti₂Cu/α+β-Ti/TC4合金. 随着钎焊温度的升高,钎缝中Ag基固溶体层变薄,Ti-Cu金属间化合物层变厚,当钎焊温度达到890 ℃时,Ti-Cu金属间化合物几乎占据整了个钎缝区域. 随着温度的升高,接头抗剪强度先增大后减小,在钎焊温度为890 ℃时,接头的室温抗剪强度达到最大值,其值为43.2 MPa.     

钛/钢异种金属感应钎焊钎料及其工艺性能的研究

研制了钛/钢异种金属高频感应钎焊用四元合金钎料Ag45CuZn3.5Ni.对所制备的不同Ni含量的系列四元合金钎料进行了熔点测定、润湿性以及工艺性能的对比试验.SEM微观组织分析和力学性能测试结果表明,Ni与Ti的化合有效地阻止了Ti-Fe金属间化合物的产生.Ag45CuZn3.5Ni合金钎料可获得剪切强度相对较高的接头.     

TC4合金流动旋压三维弹塑性有限元模拟

应用有限元软件MSC.Marc,建立了TC4合金筒形件流动旋压的三维弹塑性变形力学模型.研究了三轮同步热反旋过程中的三维变形图,管坯表面应力、应变以及旋压力分布规律.这对于优化TC4管材旋压工艺和缺陷的科学预报有重要的指导意义.     

高能喷丸时间对TC4疲劳性能的影响

采用离心式喷丸机对TC4圆棒试样进行高能喷丸表面纳米化,研究了TC4表面纳米化及其对疲劳性能的影响,并进行了旋转弯曲疲劳试验;同时,通过SEM观察、硬度测试和XRD分析等对高能喷丸工艺提高疲劳极限的效果、表面损伤的影响等进行了分析.结果表明:采用离心式喷丸机进行高能喷丸使TC4材料的表面晶粒细化到18～22nm,并有效地提高了其疲劳极限;随喷丸时间延长,晶粒尺寸进一步减小,但表层损伤程度加大,如何降低表面损伤,是高能喷丸提高疲劳极限的关键因素.     

TC4钛合金热氧化层微米压痕/划痕试验研究

采用微米压痕实验测试了氧化层的硬度、弹性模量,研究了热氧化工艺对TC4钛合金表面热氧化层力学性能的影响;通过微米划痕实验考察了氧化层的临界荷载以及划擦行为.结果表明:热氧化处理后TCA表面生成由金红石TiO2和少量Al2O3所组成的氧化层,钛合金表面硬度和弹性模量显著增加,弹性模量与硬度的比值降低,表明热氧化工艺可改善钛合金的耐磨性.长时间的高温氧化可以增加氧化层的厚度,但在划擦过程中氧化层发生两次脱落,表明氧化层由外表层和次外层组成,外层结合力差,易发生一次脆性剥落.内层与基体的结合强度较高,但在较大载荷作用下会产生微裂纹,导致氧化层的二次剥落.     

捣镐的高频感应钎焊工艺研究

通过对影响钎焊质量的工艺参数的试验,研究得出增加钎焊焊缝钎着率、提升钎焊质量的方法.以此延长铁路养护易耗品捣镐的使用寿命,提升其作业里程.     

TC4钛合金惯性摩擦焊接头温度场分析

通过对惯性摩擦焊过程摩擦机理的分析 ,讨论了TC4钛合金惯性摩擦焊工艺参数与焊接过程界面摩擦扭矩及能量转换的关系 ,采用热电偶对TC4钛合金惯性摩擦焊焊接过程接头温度分布进行了测试 ,焊接接头沿径向温度梯度很大 ,中心温度接近80 0℃ ,边缘达 136 0℃。通过显微组织分析验证了测量结果 ,焊缝中心为细小的等轴组织 ,沿径向晶粒长大飞边为针片状组织。     

TC4复合材料电解钻孔加工技术研究

基于TC4复合材料研究了大余量去除和大直径孔的电解钻孔加工技术.首先,设计了工具阴极结构,在工具阴极侧面绝缘基础上采用电场仿真研究了工作圈高度对加工效果的影响,再针对不同钻孔深度进行流场仿真分析,揭示电解钻孔加工流场分布规律并探究了工具阴极端面出液孔数量对加工稳定性的影响;其次,对陶瓷绝缘和电泳绝缘两种不同绝缘方式下的...     

PCD用钎料及钎焊工艺的研究

PCD的广泛应用给钎焊技术提出了更高的技术要求,常规钎料已不能满足高疲劳,高温抗剪的要求,根据Ag,Cu,Zn,Cd,Ni,Co,Mn等元素在钎料中的作用和特点,进行分析和选择从而配制了十几种牌号的钎料,并对其熔点,强度,钎焊工艺进行了研究,研制出一系列新型的银基钎料,研究和使用结果表明,研制的系列钎料分别适宜不同工作条件下的PCD工具的钎焊。     

Numerical simulation on forging process of TC4 alloy mounting parts

1Introduction The TC4alloy mounting part is an important part of aeronautic engine.Currently,these mounting parts are mainly manufactured by metal cutting,which is expensive and requires a lot of manufacturing time.Furthermore,in this way the forging flow…     

喷丸强化对TC4-DT钛合金组织性能的影响

研究了喷丸强化对TC4-DT钛合金材料组织的强化效果;采用金相显微镜、扫描电镜和透射电镜分析材料喷丸强化层.分析研究了喷丸强化处理前后的显微硬度和表面粗糙度.结果表明,随喷丸强度增大,材料表面塑性变形程度增大,喷丸强化表层有大量高密度位错和变形带;硬度和粗糙度都随喷丸强度的增加而增大.