感应退火走料速度对纯钛管材组织和性能的影响

对纯钛管材连续式感应退火的走料速度与管材组织和性能的影响进行了研究.结果表明,采用2 m/min,1 m/min,0.5 m/min 3种走料速度均可获得良好的再结晶组织和力学性能,而且感应退火后管材表面氧化轻微,其退火管材可以进行变形率不大于70%的后续加工.本实验的3种走料速度感应退火是合适的中间半成品退火工艺.     

TA2管材大气感应退火工艺研究

研究了TA2管材大气感应退火工艺.进行了700℃,1 h真空退火及650,700,750℃,3 min大气感应退火实验,比较分析了4种退火方式的显微组织、力学性能及表面氧化的情况.结果表明,TA2管材在650,700,750℃,3 min大气感应退火与700℃,1 h真空退火的显微组织和力学性能相当,可获得良好的再结晶组织和力学性能.TA2管材在650,700,750℃,3 min大气感应退火表面会形成一薄层氧化皮,且修刮难度不大,对金属基体氧化含量基本无影响,可进行70%大加工率的冷轧变形.该方法用于纯钛管材的半成品退火,可降低生产成本,提高生产效率.特别适于小批量、多工艺的钛及钛合金管材生产,可大幅度降低生产成本,提高生产效率.     

搅拌摩擦加工细晶TA2工业纯钛晶粒长大规律

TA2工业纯钛经过转速180 r/min、行进速度25 mm/min搅拌摩擦加工后发生剧烈塑性变形,获得晶粒尺寸均匀(平均晶粒尺寸为2μm)的细晶组织。在500～600℃对搅拌摩擦加工细晶TA2工业纯钛进行不同时间的退火处理,利用场发射扫描电子显微镜进行组织观察及织构表征,计算晶粒生长指数和激活能,并建立数学模型,系统研究搅拌摩擦加工细晶TA2工业纯钛晶粒长大行为。研究结果表明,搅拌摩擦加工细晶TA2工业纯钛晶粒长大过程中织构具有稳定性,退火处理后晶粒c轴平行于加工方向。当退火温度为550℃时,部分晶粒优先长大,600℃受热下,晶粒快速长大。在500～600℃内,搅拌摩擦加工细晶TA2工业纯钛晶粒的生长指数为3,生长激活能为328. 5 kJ/mol。研究表明,通过搅拌摩擦加工获得的细晶组织具有较好的晶粒稳定性。     

退火制度对TA18钛合金管材力学性能的影响

通过对TA18钛合金管材在不同工艺制度下的退火实验,得出去应力退火温度、保温时间等工艺参数对成品管材退火后力学性能的影响,并从理论上分析讨论了产生这种影响的原因,从而得到TA18钛合金管材的最佳退火制度。     

退火温度对超细钼丝性能的影响

通过调整退火温度测试不同温度下超细钼丝的力学性能,探讨退火温度对超细钼丝力学性能影响的规律,从而制定钼丝最佳退火工艺.结果表明,在900～1 100℃退火,超细钼丝的延伸率变化不明显,而在1 100～1 350℃退火,延伸率发生了突变;结合断口分析得知,900～1 100℃退火主要发生回复,未消除加工形成的轴向织构,而1 350℃退火,超细钼丝发生了再结晶,完全消除了加工织构,所以综合性能得到改善.依此推荐超细钼丝最佳连续退火工艺参数为:在氢气保护下,移动速度为10 m/min,加热温度在1 350℃左右.     

退火制度对TA15挤压管材的组织与性能的影响

研究了TA15钛合金挤压管材的退火制度对组织及性能的影响.结果表明,TA15钛合金挤压管材随退火温度从700℃升高到960℃,Rm分别从1 050 MPa降到985 MPa,A从14%升到15%,表明强度下降幅度甚小、塑性变化不大.在700～850℃退火可消除管材内应力并有部分再结晶,温度升高到900℃时,TA15再结晶进行得充分完全,组织得到了细化、球化,管材的力学性能良好.     

135°ECAP+旋锻变形工业纯钛的热稳定性研究

对经过135°ECAP+旋锻变形后的工业纯钛100,150,200,250,300,350,400,450℃和500℃下保温1h退火。采用透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、拉伸试验机及显微硬度仪等技术研究ECAP+旋锻变形工业纯钛退火后的组织与性能变化。结果表明:在400℃以下退火时,显微组织中位错密度降低,晶界逐渐清晰,变形组织未发生明显变化,材料的抗拉强度和显微硬度略有降低,伸长率增加不明显;在400℃以上退火时,随着退火温度的升高,发生再结晶,晶粒尺寸明显增大,平均晶粒尺寸约为5μm,材料的抗拉强度和显微硬度均出现明显降低,伸长率增加。拉伸断口表明,ECAP+旋锻变形退火后工业纯钛的拉伸断裂均为韧性断裂。随着退火温度的升高,韧窝尺寸变大,韧窝深度变深。     

钛基非晶钎料真空钎焊TA15钛合金的研究

针对TA15薄壁及蜂窝等复杂结构件设计和焊装的需求,本文采用急冷技术成功制备Ti-Zr28-Cu15-Ni15(1#),Ti-Zr21-Cu20-Ni15(2#)非晶箔带钎料.通过SEM,EDS和XRD等分析测试手段,分析了钎料及钎焊工艺对TA15钛合金钎焊接头界面组织和力学性能的影响.研究结果表明:两种钛基非晶钎料成带性能良好,与相同成分晶态钎料相比,液相线温度降低,熔化温度区间减小.钎料对母材有明显润湿作用,并且2#钎料共晶成分的提高使得其润湿性和非晶形成能力较1#钎料优异.1#钎料对接接头室温拉伸强度在970℃/30min工艺下达到最高325MPa,2#钎料在950℃/30min工艺下接头强度达到最高359MPa,并且其接头力学性能的稳定性较1#钎料要高.对比相同工艺下不同钎料焊缝组织,钎缝均为α+β层片状组织,2#钎料界面处Ti-Cu和Ti-Ni金属间化合物含量较少.     

304H不锈钢板焊接接头的性能

对304H不锈钢板进行了一系列焊接试验,找出了最佳工艺参数与铁素体含量之间的关系,并对304H钢接头的铁素体数、室温拉伸性能以及500,650,750℃高温拉伸性能进行了检测和工艺评定。结果表明:在焊接电流105~110A、焊接电压26~29V、焊接速度15~19cm/min、层间温度控制在≤150℃的焊接工艺条件下,304H钢板焊接接头的各项性能均满足标准要求,且将304H接头内的铁素体数控制在2~6FN。     

退火工艺对WRe20热电偶丝材机械性能的影响

研究了退火工艺(退火方式,退火温度,速度,时间)对WRe20热电偶丝材机械性能的影响。发现在1 350℃,保温45min退火获得的0.4mm粗丝具有最佳的抗弯折性能;而0.104 mm细丝采用连续退火工艺,在1 100℃环境下以18 m/s的速度退火,其抗拉强度和延伸率最好,同时随退火温度的升高,丝材的抗拉强度下降而延伸率升高;对于退火条件相同而直径不同的丝材,其延伸率随丝径的减小而减小。研究结果表明合理的退火工艺,可以显著改善加工性能,利于丝材的进一步加工,提高成品率。     

EB锭焊管用TA2冷轧钛带制备技术研究

TA2薄壁钛焊管具有比强度高、耐腐蚀、生产效率高、换热效果好等优点,被广泛应用于核电、化工、海水淡化等领域。本研究采用短流程、低成本电子束冷床熔炼炉EB扁锭制备焊管用TA2冷轧钛带卷,并对其组织性能进行分析。结果表明:采用EB锭制备的TA2冷轧钛带卷横向强度低、伸长率及表面硬度高,可有效避免焊管弯曲成型过程中表面划伤、磨痕等成型缺陷,满足薄壁焊管使用需求。      

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。     

三元乙丙基固体推进剂包覆层拉伸性能影响因素研究

采用静态单轴拉伸手段,研究了不同试验温度(-40℃、20℃、50℃)、相同拉伸速率(500mm/min)以及相同试验温度(-40℃)、不同拉伸速率(50mm/min、100mm/min、500mm/min)对三元乙丙橡胶类包覆层拉伸应力应变性能的影响。研究结果表明:同一拉伸速率(500mm/min),-40℃试验温度,材料发生脆性断裂,20℃、50℃试验温度,材料均发生屈服、高弹形变直至断裂;随着温度的升高,拉伸强度降低,拉断伸长率增加;同一试验温度(-40℃),拉伸速率为500mm/min时,材料发生脆性断裂,拉伸速率为50mm/min和100mm/min时,材料发生弹性形变。结合GJB770B-2005方法413.1,选用100mm/min的拉伸速率比较适合。     

7050-T7451铝合金搅拌摩擦焊接头组织和性能

在不同焊接工艺参数下对3.5 mm厚的7050-T7451铝合金进行了搅拌摩擦对接焊,并对焊缝成形质量、接头微观组织演变和拉伸性能进行了深入研究。结果表明,当搅拌头旋转速度(ω)在400～1 000 r/min、焊接速度(v)在50～300 mm/min时,均可获得内部无缺陷的接头。当焊接速度不变时,随搅拌头旋转速度的增加,接头的拉伸性能先增大后减小。当搅拌头旋转速度为600 r/min、焊接速度为150 mm/min时,接头的拉伸性能最好,抗拉强度为475 MPa,强度系数达90%,伸长率为5.7%。当ω/v的值处于4～6之间时,可获得拉伸性能优良的接头。     

压光对彩喷纸涂层性能及喷墨打印性能的影响

目的研究压光条件变化对涂布纸涂层性能和喷墨打印性能的影响,得出最优的压光工艺条件。方法通过改变压光的温度(50,60,70,80℃)、压力(30,50,70,90 N/m)以及速度(7,11,15,19m/min),获得不同压光整饰后的彩喷纸,根据白度、平滑度、阶调以及色密度的测定结果,得出相应的最佳参数。结果白度随压光温度、压力、速度的增加均呈下降趋势;平滑度随压光温度、压力的增加均呈上升趋势,随速度的增加逐渐下降;阶调复制曲线的斜率随压光温度、压力的增加呈下降趋势,在低压光压力下,随着速度的增加曲线斜率先增大后减小;色密度随着压光温度的增加逐渐降低,在高压光速度下,随着压光压力的增加色密度下降,在低压光压力下,随压光速度的增加色密度先增大后减小。结论得出了最优参数设置,白度的参数(温度为70℃,压力为30 N/m,速度为15 m/min);平滑度的参数(温度为70℃,压力为90 N/m,速度为11 m/min);阶调再现性的参数(温度为70℃,压力为30 N/m,速度为11 m/min);色密度的参数(温度为60℃,压力为30 N/m,速度为15 m/min)。     

TA2钛板PMC气保焊焊接工艺研究

对TA2焊接技术的不断改进一直是先进制造和材料科学领域的研究热点。该文通过对TA2钛板气保焊焊接工艺进行反复实践,不断改变电流、电压,改变送丝速度和焊接速度,总结出一套TA2钛板PMC气保焊的焊接工艺方法,其焊接飞溅较少,焊缝成形和机械性能均达到质量要求。该文首次提出TA2钛板的PMC气保焊焊接工艺,成功地解决了TA2钛板气保焊的技术难题。以气保焊代替氩弧焊,对钛及钛合金的高效焊接方式具有颠覆性的工艺提升。     

退火处理对异种钢激光焊接头组织及性能的影响

目的 通过研究相同时间不同退火温度下304/Q345激光焊接头的组织和性能,得到优化后的退火处理制度,为制定异种钢激光焊退火工艺提供一定的理论指导和技术支撑。方法 基于前期大量试验,在激光功率和离焦量不变的情况下,调节焊接速度由15 mm/s到35 mm/s,通过改变焊接速度获得性能优异的焊接接头。由于异种钢物理化学性能差异较大,接头组织不均匀,因此还需对激光焊接头进行退火处理。结果 焊缝区显微组织由板条马氏体与残余奥氏体组成,Q345低碳钢热影响区显微组织为多面体状铁素体与黑色珠光体,其中铁素体含量更多,304奥氏体不锈钢热影响区在奥氏体晶界上析出了铁素体。不同退火温度下碳元素均由Q345低碳钢侧向焊缝迁移,在Q345低碳钢侧形成脱碳层,在焊缝中形成黑色条带状增碳层。随着退火处理温度的升高,峰值温度升高,高温停留时间变长,碳迁移强度随之增加,黑色条带状区域增碳层宽度增大。拉伸性能测试结果表明,试样均断裂于Q345母材一侧,且断口存在韧窝,属于典型韧性断裂。此外,焊缝区硬度(390HV左右)最高,热影响区硬度(300HV)次之,母材的硬度(130HV左右)最低。结论 在给定试验参数范围内,优化后的最佳退火工艺参数为550 ℃-1.5 h。     

高频感应熔化金属丝气雾化制备球形钛粉

提出了新型低成本球形钛粉气雾化制备技术——高频感应熔化金属丝气体雾化技术(Wire induction heating-gas atomization,WIGA),研究了雾化气体压力、熔体温度、送料速度对粉末性能的影响。结果表明:所制钛粉末的形貌为球形,球形度较高,粉末表面存在少量"卫星球"颗粒,占比约为1%;提高雾化压力、熔体温度和降低送丝速度均使粉末平均粒径D50减小。实验所得最佳雾化参数为:雾化气体压力4.0 MPa,熔体温度2 000℃,送料速度0.8m/min,在此条件下得到的钛粉末平均粒径为41.8μm。     

TA22合金扩散焊接接头的组织与性能

利用真空扩散焊接方法，研究不同焊接温度对TA22合金接头组织和性能的影响，并通过焊后热处理改善接头的综合性能。结果表明:随着扩散焊接温度的升高，TA22合金扩散焊接接头的抗拉强度和屈服强度逐渐降低，而伸长率和断面收缩率则表现出先升高后降低的趋势，其拐点在950℃。经850℃退火处理后，TA22合金扩散焊接接头的塑性得到明显的改善。      

薄壁大口径Gr12钛合金超长无缝管生产工艺的研究

从Gr12钛合金铸锭的杂质含量的变化对管材加工性能的影响、不同温区斜轧穿孔加热速度对管材表面氧化程度的影响、三辊冷轧最佳轧制速度的选择及成品管材最佳矫直方式的确定等4个方面,研究了薄壁大口径Gr12钛合金超长无缝管的生产工艺.结果表明,严格控制Gr12钛合金铸锭的化学成分,使其N≤0.01%,C≤0.03%,H≤0.005%,Fe≤0.08%,0≤0.08%,可保证该合金的冷加工性能,轧出薄壁大口径超长无缝管;斜轧穿孔加热时不同的温区应选择不同的加热速度,低于650℃,氧化层较致密,氧化速度较慢,氧和氮不容易被吸人,升温速度要慢,在5～5.5℃/min,在650～820℃,氧化层开始疏松,氧化速度加快,氧、氮较容易被吸入,升温速度要稍快些,在6.8～7.2℃/min;在820℃以上,氧化层更为疏松,氧化速度更快,氧和氮吸入更容易,表面将更氧化严重,升温速度进一步提高,在7.6～8.5℃/min,避免管材严重氧化;三辊冷轧的合适的轧制速度应为60～70 r/min;成品管最佳矫直方式是先进行预平整,使其不直度∠2 mm/m,再在矫直机上进行精矫,这样不会矫凹或成椭圆形.