TC4钛合金蜂窝芯的扩散连接/拉伸成形工艺

采用ABAQUS有限元仿真软件模拟了TC4钛合金蜂窝芯的扩散连接/拉伸成形过程,基于仿真结果获得最优的拉伸长度,通过扩散连接/拉伸成形试验,研究了蜂窝芯的胞体轮廓、壁厚分布以及扩散连接界面形貌.结果表明:在920℃/3 MPa/60 min参数下扩散连接得到层叠板,并在温度800℃、拉伸速度1 mm·s-1下拉伸75 ...     

预测钛合金超塑成形－扩散连接(SPF/DB)界面层的断裂韧度

提出根据超塑成形－扩散连接(SPF/DB)的工艺技术参数预测扩散连接界面层断裂韧度的计算方法,并对TC4/TA2连接件,开发了相应的界面层断裂韧度的分析和预测软件系统。该计算方法首先在理论分析和试验的基础上,建立扩散连接界面层成长模型,获得扩散连接件界面层厚度的计算公式,确定材料过渡参数m的计算方法;其次对已有的混合型外载的界面断裂准则进行修正,使其适用于扩散连接件界面层断裂时能量释放率曲线的函数模型。计算结果与试验结果吻合良好。分析结果表明：在允许工艺参数范围内,扩散连接件界面断裂韧度随成形温度、成形压力和保压时间的提高而提高。其中,成形压力影响最大,然后依次为保压时间和成形温度。为了提高扩散连接界面层的断裂韧度,必须通过界面层设计来提高其界面裂尖断裂混合度,而上述各工艺技术参数,正与其裂尖断裂混合度的大小密切相关。     

基于PAMSTAMP2G TC1钛合金超塑成形研究

通过单拉试验,采用速度突变法测得TC1在820℃时的应变速率敏感性指数。基于有限元软件PAMSTAMP2G对复杂TC1钛合金零件进行超塑成形的数值模拟。采用恒压法对9种不同的成形压力进行有限元模拟,得出在不同成形压力下的板料厚度分布云图。通过云图分布得出随着压力的增大板料最小厚度变化规律,由此选择出较为合理的成形压力进行超塑成形试验验证。试验结果表明:模拟值与试验值吻合良好。     

超塑成形的钛合金波纹管壁厚分布规律研究

以DN250双波Ti-6A l-4V钛合金波纹管为例研究了采用超塑胀形/轴向加载复合超塑成形工艺成形的钛合金波纹管的壁厚分布规律。用ARVIP3D刚粘塑性壳单元有限元软件模拟了波纹管在胀形、合模和充满3个阶段的壁厚减薄情况,分析了筒坯长度和胀形阶段的变形量对超塑成形后波纹管厚度分布情况影响。通过实验研究了波纹管的实际壁厚分布曲线。结果表明,与其它成形方法相比,超塑成形的波纹管波峰壁厚减薄率较大,壁厚分布可用JIS公式粗略估算。     

超塑成形/扩散焊接组合工艺的技术概况与应用

介绍了超塑材料的发展,概述了超塑成形、扩散焊接及其组合工艺的原理和特点,并指出了此种加工工艺的优缺点.用超塑等温锻造、板材气胀成形和超塑挤压等超塑成形方法以及用超塑成形/扩散焊接组合工艺方法的国内外应用实例.展望了超塑性的发展趋势,指出应开发新型的超塑性材料,探索已知材料的低温和高速超塑成形工艺,进一步拓展超塑性的应用领域.     

扩散连接工艺对SP-700钛合金热轧板连接界面结合性能的影响

对SP-700钛合金热轧板进行扩散连接试验,研究了扩散连接温度(720,750,780,810,840℃)和时间(5,15,30,45min)对合金板连接界面形貌及结合强度的影响。结果表明:随扩散连接温度的升高和时间的延长,合金未结合区域减少直至消失,界面结合强度增加;温度越高,界面完全结合所需时间越短,在温度高于750℃下扩散连接30min时,界面基本实现完全结合;在840℃扩散连接30min后,合金结合界面上存在大量等轴α相,界面结合强度最高,达400MPa。     

钛合金与不锈钢扩散连接研究现状

分析了钛及钛合金与不锈钢的物理化学性能的差异对连接接头性能的影响以及钛合金与不锈钢焊接接头的性能,综述了国内外钛及钛合金与不锈钢扩散连接的发展现状,展望了表面自纳米化技术在钛及钛合金与不锈钢扩散连接上的运用及发展。     

Ti2AlNb合金多层板结构超塑成形/扩散连接数值模拟及试验研究

研究内容为Ti2Al Nb合金多层板结构的超塑成形/扩散连接(Superplastic forming/diffusion bonding,SPF/DB)工艺。采用恒应变速率法对Ti2Al Nb热轧板材进行单向拉伸试验,得到最佳超塑成形条件如下:变形温度=940℃,应变速率=0.000 5 s–1。利用MARC有限元软件对Ti2Al Nb合金多层板结构的超塑成形过程进行数值模拟,预测构件的壁厚分布情况和可能产生的缺陷。进行三层板和四层板结构的SPF/DB试验,采用优化的压力-时间曲线进行超塑成形的压力加载,扩散连接工艺参数如下:温度=940℃,压力p=10 MPa,时间t=180 min。结果表明,三层板结构在面板出现明显的沟槽现象,沟槽的深度为4.49mm,宽度为8.85 mm;四层板结构成形效果较好,表面平整,无褶皱、沟槽等缺陷;对扩散连接处的微观组织进行观察,显示扩散界面的连接质量良好。研究结果为Ti2A1Nb合金在航空航天复杂薄壁夹层结构件的制造方面提供了参考依据。     

TC4钛合金板料激光冲击成形过程的有限元仿真

激光冲击成形集板材成形和材料改性于一体,利用激光诱导高幅冲击波的力效应使板料产生塑性变形,是一种无模、柔性成形新工艺。本文使用商业有限元分析软件ABAQUS进行了钛合金板料激光冲击成形过程的仿真研究,分析了钛合金板料厚度、激光能量、约束孔径、激光光斑间隔四种因素对材料变形量和应力应变的影响。研究表明:随着板料厚度的增加,板料变形范围逐渐减小,变形量先减小后增大;随着激光能量的增大,材料的变形量线性增加;激光约束边界孔径越大,板料变形量越大;适当的光斑间隔并不会对零件成形精度造成较大影响,在满足精度要求的条件下,为提高效率可以考虑采用间隔光斑进行冲击成形。     

基于MSC.Nastran的钛合金SPF/DB结构优化设计

通过MSC.Nastran软件分析采用SPF/DB工艺制造的典型加筋板结构的稳定性,应用自行开发的优化设计方法对结构参数进行优化求解。软件在VB、VC混合环境下开发,系统界面十分友好,设置有可选的SPF/DB加筋板结构形式数据库,不仅可对钛合金SPF/DB加筋板结构进行快速优化设计,且可非常方便地考虑和分析工艺条件约束对设计结果的影响。软件系统已成功地应用于某型号飞机的结构设计,多个算例及试验证明了软件系统运行的可靠性和有效性,且具有良好的鲁棒性。     

无损检测新技术在钛合金SPF/DB结构检测中的应用研究

错位散斑技术是无损检测的一种新技术,为了探索SPF/DB结构检测的有效方法,应用错位散斑技术对钛合金SPF/DB结构进行了检测,得出明显的缺陷特征。从检测敏感度、效率等方面与X射线、超声C进行对比,结果表明,错位散斑技术能够应用于钛合金SPF/DB的结构检测,但仍需在检测精度、可靠性等方面进行深入研究。     

钛及钛合金的磨削工艺研究

针对钛及钛合金磨削加工难的特点,采用砂纸磨削及柔性模具加磨料的方法对钛及钛合金表面进行磨削加工,对表面质量、条纹深度、条纹宽度以及表面粗糙度随砂纸粒度的变化情况进行分析。结果表明,采用砂纸磨削的方法可以对钛及钛合金进行磨削加工,磨削表面质量良好,没有烧伤、裂痕等缺陷,表面粗糙度最低可降低到0.02μm,可以达到镜面的效果。     

基于ABAQUS的切削钛合金的数值模拟分析

基于ABAQUS仿真软件,模拟了切削加工钛合金TC4(Ti6Al4V)的过程。预测出切屑的形状和剪切角的大小,验证了通过剪切失效和单元删除模型实现切屑分离符合切削理论。     

钛合金加工特性分析及刀具选择

钛合金因其性能的优越性,在航空、航天、石油、化工、汽车和核武器事业等生产领域得到了广泛的应用,但在数控加工钛合金过程中,存在切削效率低下、刀具耐磨性差、切削排屑困难等加工难题.本文通过多次加工试验和研究,总结出了一套加工钛合金的方法,取得了较为理想的切削效果.     

B型钛合金细长轴套的加工工艺分析

针对细长轴类零件和钛合金的加工难点及特性,从工作实践中总结了自车削加工到磨削的工艺过程,提出了切实可行的工艺方案,完成了一种细长轴套的钛合金零件加工。     

钛及钛合金大规格棒材换向镦拔工艺研究

通过高低倍、力学性能等实验方法,分析研究和对比采用换向镦拔和直镦直拔加工生产钛及钛合金大规格尺寸棒材时,加工方式对材料组织和性能的影响。实验表明:换向镦拔后材料的组织和性能优于直镦直拔,低倍组织均匀,无肉眼可见的清晰晶、大的片状组织和显微组织等轴化程度好,无大的片状晶粒、连续晶界及明显的流线;室温、高温力学性能等综合性能都符合且超出标准要求。     

基于ABAQUS的钛合金铣削力的模拟分析

为了研究钛合金在铣削过程中切削力随着切削参数的变化规律,建立了三维斜角切削有限元模型。通过对材料本构模型,刀—屑接触摩擦模型和切屑分离准则等关键环节建模,采用通用有限元求解器ABAQUS/Ex-plicit对钛合金Ti6Al4V的斜角切削过程进行了模拟,获得了切削速度v、切削深度ap和每齿进给量fz对切削力的变化趋势及影响程度。模拟结果表明:切削力随着切削深度ap和每齿进给量fz的增大而增大,而随着切削速度增大切削力波动很小。切削深度对切削力的影响最大,进给量次之,切削速度对切削力的影响最小。该模型可以为切削参数的合理选择提供参考。     

钛合金薄壁零件旋压工艺

介绍了钛合金薄壁零件旋压成型加工过程。针对钛合金材料旋压成型困难问题,经反复试验,通过高温改变钛合金组织平衡、控制变形的温度、变形速度,采用多道引申旋压等参数的选择,最后稳定尺寸的热处理技术解决了钛合金薄壁零件旋压的难题。该方法提高了加工质量,稳定加工尺寸,达到了降低成本的目的。     

钛合金激光快速成形工艺研究

通过大量实验总结工艺参数,特别是激光功率、扫描速度和送粉速率对激光快速成形钛合金件表面质量影响的规律.综合比能量和粉流密度之间关系,得出激光快速成形工艺参数带;通过查询此参数图表,可快速确定激光快速成形工艺参数.