TiAl合金薄壁环形件精铸成形工艺研究

针对TiAl合金室温塑性低、制备过程容易开裂等问题,采用氧化物陶瓷型壳、真空自耗凝壳熔炼和离心浇注相结合的方式,研究了Ti-48Al-2Cr-2Nb合金的精密铸造成形技术。通过浇注系统设计和浇注工艺优化,采用离心浇注成功制备出TiAl合金环形铸件,直径达260mm,80%区域壁厚在1.5~3.0mm,经无损检测发现铸件无裂纹、缩孔缺陷。     

GH3230合金TLP扩散焊工艺试验

针对航空发动机热端部件结构材料GH3230合金,设计并制造了2种TLP扩散焊用非晶态中间层,并开展了TLP扩散焊工艺试验。分析了非晶态中间层、保温时间和焊接温度对GH3230合金TLP扩散焊接头微观组织与力学性能的影响;分析了TLP扩散焊的焊接过程中组织和元素分布情况,确定了液相最大宽度和等温凝固完成需要的时间。结果表明,厚度0.025～0.035 mm表面光滑的2号中间层在几种工艺参数条件下均获得了较好的焊接质量,更加适合GH3230合金TLP扩散焊焊接;保温时间从2 h增加到8 h,等温凝固区缺陷不断减少,接头强度先升高后降低,保温4 h时强度达到最高;焊接温度从1 180 ℃升高到1 220 ℃,等温凝固区晶粒逐渐长大, 强度先增加后减少,1 200 ℃×4 h的条件下接头强度达到最高为887.68 MPa,为母材强度的97.6%,且弯曲90°后焊缝没有开裂。GH3230合金TLP扩散焊在保温2 h达到了最大液相宽度70 μm,等温凝固过程的完成时间在2～4 h之间。     

高温合金（GH3039）环形件的锻造工艺

主要介绍了高温合金ＧＨ３０３９环形件中的锻造工艺技术。文章指出,环形锻件采用“劈口－活动马架”锻造法,具有节省材料,等优点。     

选区激光熔化制备GH3230镍基高温合金成形工艺及热处理影响研究

采用选区激光熔化技术（selective laser melting,SLM）制备了GH3230镍基高温合金,研究了工艺参数对GH3230镍基高温合金成形缺陷的影响。结果表明,在扫描速度为900 mm/s、激光功率210 W、扫描间距0.09 mm、铺粉层厚度0.04 mm的工艺条件下,成形试样的孔隙率达到最小值（0.010 8%）。随后对最佳参数试样进行了固溶处理,研究固溶处理对试样微观组织和力学性能的影响。结果表明,进行固溶处理后的试样表面会析出大量连成线状的碳化物颗粒,随着保温时间的延长,碳化物颗粒尺寸及数量呈现先增长后降低的趋势,合金内部发生再结晶现象,与此同时,试样屈服强度由421.8 MPa降低至347.8 MPa,抗拉强度由763.4 MPa降低至678.9 MPa,而延伸率由17.19%增长至21.2%,合金强度降低而塑性升高。固溶处理不能消除打印缺陷。     

GH3230高温合金环件的锻造工艺与热处理工艺研究

<正>通过热加工工艺试验,研究了GH3230高温合金热变形锻造工艺参数和热处理工艺参数的匹配,并分析了显微组织和力学性能的变化。结果表明,高温改锻可以改善棒材中的原始组织,使组织均匀细化;合适的固溶热处理可使块状聚集的碳化物重新溶解,离散析出,均匀分布,尺寸细小化。在固溶温度为1200℃温度下,GH3230合金可得到综合力学性能良好的环件产品。     

GH3230合金小变形下的恢复热处理工艺

分析测试了GH3230合金在10%和5%小变形下经不同温度恢复热处理后的显微组织和力学性能。结果表明:在10%冷变形条件下,经1120~1230 ℃恢复热处理,合金发生均匀再结晶,有利于充分释放残余应力,同时保证合金力学性能满足指标要求;在5％冷变形条件下,经1120~1160 ℃恢复热处理,一方面释放了残余应力,另一方面避免了发生临界再结晶和晶粒异常长大,保证了合金组织稳定和力学性能满足指标要求。     

GH4099/GH3230异种高温合金焊接工艺性能研究

为了探究GH4099/GH3230异种高温合金焊接接头在工程应用中的可行性,通过数值模拟与试验两种方法对接头的焊接工艺性能进行研究。首先,建立了GH4099/GH3230异种材料有限元模型,对焊接接头温度场、焊接过程的瞬时温度场以及热循环规律进行了分析;然后,采用TIG焊接方法对试板进行试验研究,验证所建立有限元模型的正确性和可靠性,并对接头的宏观形貌、微观组织和力学性能进行了检测分析。结果表明:随着时间变化熔池逐渐向前推移,熔池附近各点温度基本恒定,GH3230侧的高温区域面积大于GH4099侧。离焊缝中心1 mm及4 mm处各点温度变化规律基本一致,只是峰值温度出现的时间不同。在模拟焊接参数条件下,GH4099/GH3230异种高温合金焊接接头未见气孔、夹渣、裂纹等缺陷,组织较为致密,且力学性能优良。     

GH3230合金的焊后热处理

分析测试了GH3230合金氩弧焊接后经不同焊后热处理制度处理后的显微组织、显微硬度和拉伸性能.试验结果表明:GH3230合金焊接板材经1140～1180℃保温10 min焊后热处理,既能使焊后残余应力得到充分释放,又能保证组织稳定,满足合金力学性能要求.     

GH3230合金超温循环氧化行为研究

试验测定了GH3230合金超温至1200 ℃循环氧化动力学,采用SEM、XRD和EPMA观察分析氧化行为及其对近表面层成分、组织的影响。结果表明,1200 ℃循环热暴露使合金持续产生氧化失重,失重速率由高变低再逐渐增加,但100次超温产生的减薄量小于板材厚度波动的控制限度;热暴露后表面残留氧化物主要是Cr2O3和MnCr2O4;碳氧化产生的气体形成的法向压力、氧化物生长应力的增大以及大温差冷却产生的热应力的叠加作用导致外层氧化膜的不断开裂、剥离。同时,沿晶界发生明显内氧化,但氧化脱碳形成的Ni基固溶体层远大于内氧化的深度,可抑制内氧化物的致脆效应。     

直接时效GH4169环形件的锻造工艺研究

对直接时效GH4169环形件锻造工艺方案的研究进行了论述,从锻造工艺方案的论证到试验,从坯料制作到扩孔成形,再到锻件的理化检测试验.试验结果表明,环形件的组织和力学性能符合标准要求,所制定的锻造工艺方案是可行的.结果能为生产同类型环形件提供参考.     

GH4169合金大型环形件的惯性摩擦焊接

介绍了获得了与母材等强度和塑性甚至稍高些接头的惯性摩擦焊方法,并用该方法成功地焊接了GH4169合金的大型环形件。     

两出口环形件的冷挤压成形工艺研究

针对两出口环形件的形状特点,确定了冷挤压成形的方案,设计了零件挤压成形图,校核了挤压工序的变形程度。采用等应变分配原理,得出了分流层直径的大小,并进行了成形力和坯料尺寸的计算。冷挤压成形试验表明,采用冷挤压工艺确保零件的尺寸精度,实现了空调压缩机罩体零件的工程化批量生产,创造了可观的经济效益。     

GH4169高温合金螺栓热锻成形工艺

高温合金热锻成形过程具有热力耦合和多参数交互特征,其温度场及应力、应变场的分布和演变复杂,实验前需通过数值分析获得较优的工艺参数.以GH4169高温合金螺栓为研究对象,对螺栓单道次及多道次热锻成形工艺进行对比、分析,研究了头部初始热锻温度、下压速率、摩擦因数、换热系数和模具预热温度等工艺参数对锻件热锻压力、应变均匀性的...     

GH4169合金零件的冷挤压成形工艺

提出了一种GH4169合金零件冷挤压成形的工艺路线,以达到提高零件力学性能、降低生产周期和成本的目的。通过试验,总结出一套专门用于GH4169合金零件冷挤压成形的坯料表面处理方案,经过此方案处理后,坯料对润滑剂的吸附能力得到明显提升,降低了坯料与模具间的摩擦力,起到了很好的保护润滑作用。采用分步优化的方法,设计并优化了冷挤压模具结构,大幅度提高了模具寿命。最终,通过冷挤压试验,成功挤压出性能优良的GH4169合金零件,其变形程度最高可达62%,抗拉强度可提高至1773 MPa,较冷挤压前提高约1倍。证明了GH4169合金零件冷挤压成形工艺的可行性和优越性。     

GH141高温合金矩形环件热处理工艺研究

GH141高温合金矩形环件的热处理一般经过退火、固溶和时效3个阶段,每个阶段都会对环件的微观组织产生重要影响。由于退火和固溶处理的温度较高,对环件的晶粒尺寸、碳化物含量等组织影响更为显著。因此,本文主要针对GH141高温合金矩形环件的退火和固溶热处理进行了试验研究。结果表明,经过1080℃退火处理,径轴双向辗轧成形的环件边角处的晶粒会发生一定程度的长大,而其它区域的晶粒尺寸基本不发生变化,退火时间对晶粒尺寸影响较小。1120℃固溶处理后,GH141合金环件晶粒尺寸明显增大。但是在本试验条件下,随着固溶时间的增加,晶粒尺寸基本不发生变化。     

GH3230合金高温拉伸特性及声发射现象

GH3230作为一种塑性较好的固溶强化型合金,力学性能参数是工程应用中需要重点关注的内容.研究了不同温度下的拉伸曲线,结果表明,在500℃、600℃拉伸过程中表现出明显的声发射现象,拉伸曲线出现力值抖动、锯齿型形状.700℃、800℃的拉伸过程中声发射局部发生,拉伸曲线局部出现锯齿状;900℃、950℃的拉伸过程中声发...     

高温合金环形件环轧工艺研究进展

高温合金因优良的综合高温性能在航空航天、石油化工等领域有广泛应用,高温合金环锻件主要用于机匣、燃烧室、密封环等部件.随着高性能航空发动机的发展,对高品质高温合金环锻件的需求日益增加.以往高温合金研究重点在于涡轮盘和叶片材料的合金优化设计、制备工艺和变形机理研究等,而对高温合金环锻件研究报道稍显薄弱.为此,本文总结了高温...     

高温合金环形件整体铸造工艺设计优化

以某航空发动机环形件的整体精铸为例,使用数值模拟技术分析整体精铸工艺的熔体充型、铸件凝固缺陷和尺寸变形等关键问题,为工艺设计和优化提供理论依据。模拟和试验结果表明：通过整体浇注既满足了铸件成形需求又保证了铸件尺寸精度。通过冒口保温,有效控制了铸件缩松缺陷。最后获得了合格铸件。     

Ti-22Al-25Nb合金环形件成形工艺与组织性能关系

研究了Ti-22Al-25Nb合金环形件的制备工艺和组织性能关系。结果表明:Ti-22Al-25Nb合金增加棒材改锻的次数可提高组织均匀性,细化晶粒,从而显著提高合金的室温塑性。对棒材在α2+B2+O三相区(970℃)和α2+B2两相区(1050℃)轧制可分别获得双态组织和板条组织的环形件。两种组织的室温抗拉强度均在1100 MPa以上,室温伸长率在6.5%以上。两种组织相比,双态组织具有更高的强度,而板条组织的塑性更好。根据试验结果,Ti-22Al-25Nb合金在生产应用时,棒材的锻造镦拔次数应不低于8次,环形件轧制应选择在α2+B2两相区(1050℃)。