BTi -62421S高温钛合金超塑成形与焊接工艺研究

设计了新型高温钛合金BTi - 62421S舵面模拟件超塑成形模具,结合超塑成形与几种典型焊接技术,研究了激光焊、滚焊等焊接方法对超塑成形的影响,最终研制出钛合金舵面模拟件超塑成形零件.结果表明采用激光焊与滚焊工艺都能很好地保证两层钛合金板气密性要求,激光焊接工艺效率更高、表面质量更好,选择适当的激光焊接工艺参数可获得...     

钛合金用Al－V中间合金的生产研究概况

铝 (Ａｌ)和钒 (Ｖ )是钛合金中的关键元素 ,尤其在航空用钛合金中起着很重要的作用。非钢铁合金中 90 %以上的Ｖ可用来生产有色合金和磁性合金 ,其中钛合金占绝大多数[1] 。钛合金中的Ｖ (添加量为 1% )可作为强化剂和稳定剂 ,钛合金中添加 4 %Ｖ时 ,合金具有好的延展性和成形性。钛合金中最重要的两种合金是Ｔｉ- 6Ａｌ - 4Ｖ和Ｔｉ - 8Ａｌ- 1Ｍｏ- 1Ｖ ,这两种合金共占钛合金市场的 50 % ,可用于生产喷气发动机、高速飞行器骨架和火箭发动机机壳。钒通常以Ａｌ -Ｖ中间合金形式加入到钛合金中。Ａｌ-Ｖ中间合金是银灰色块状合金 ,是钛合…     

钛合金超塑成形/扩散连接的数值模拟及工艺研究

利用有限元软件Marc对钛合金TC4板的超塑成形/扩散连接(SPF/DB)进行数值模拟.通过模拟获得优化的压力-时间(p-t)曲线,为后续的超塑成形/扩散连接试验提供参考基础.经过试验得到钛合金TC4板超塑成形/扩散连接的最佳工艺参数为:超塑成形,θ=900 ℃、p=2.5 MPa、t=790 s;扩散连接,θ=900 ℃、p=3.0 MPa、t=80 min. 钛合金TC4;超塑成形/扩散连接(SPF/DB);数值模拟;工艺研究     

全国钛合金成形技术交流会将在上海召开

现代飞机已大量采用钛合金结构件 ,其中钛合金超塑成形 /扩散连接技术不仅用于制造口盖、舱门 ,而且用于制造飞机的前缘缝翼、鸭翼和减速板。我国先进的飞机也大量采用了钛合金薄壁结构。采用先进的成形技术制造的钛合金压力容器已经进入了批量生产阶段。我国在“九五”期间进行和完成了多种牌号的钛合金国产化及钛合金零部件的设计、研制和集成验证 ,取得了一批丰硕的成果。特别是钛合金的超塑成形、超塑成形 /扩散连接、热成形技术、钛合金阳极氧化和化铣技术 ,有了长足的发展。为提高我国钛合金成形技术水平、扩大钛合金结构的应用范围、…     

可塑性高的钛合金

日本一家公司制造了一种新型的富 β的α β钛合金 ,它的热加工性能和机械性能优于Ｔｉ-6Ａｌ-4Ｖ合金 ,尤其是在超塑性、可淬性和抗疲劳强度等方面得到强化。这种钛合金的成分为 :钛 88.5% ,铝 4 .5% ,钒3% ,钼 2 % ,铁 2 %。由于其极细小的显微组织和低β相转变温度 ,该合金在低于 1 0 73Ｋ的温度下仍具有超塑可锻性而不明显提高屈服应力。它可进行热处理 ,可在固溶处理和时效的条件下获得大于 1 2 0 0ＭＰａ的高强度 ,这一特性可避免因快速冷却而可能造成工件的热变形。此外 ,这种钛合金可在经 1 0 73Ｋ以下温度退火的情况下进行冷轧和…     

低模量,高强度和人体植入用钛合金

优质的矫形钛合金应具有低弹性模量、低缺口敏感性和良好的生物相容性,同时还要避免存在铝和钒,为此研制出一种新的β钛合金Ti—12Mo—6Zr—2Fe.由于钼和锆较钛高得多的熔点和密度,很难用传统的二次真空电弧熔炼方法熔炼出均匀的Ti—12Mo—6Zr—2Fe铸锭,因此制定了这种新合金的三次熔炼技术,即两次真空电弧熔炼加一次电子束熔炼或两次等离子电弧熔炼加一次真空电弧熔炼.新合金具有优异的     

TA15钛合金超塑成形/扩散连接的可行性研究

采用厚度为2、4 mm的TA15钛合金板材,通过超塑成形/扩散连接的方法制备TA15钛合金重要承力壁板。经宏观及显微镜观察、超声波无损检测发现,该壁板质量良好。制备与超塑成形/扩散连接壁板的材质、厚度、成形工艺及成形过程完全一致的试验件,考核其拉伸性能、疲劳性能、剪切性能。结果表明,采用该种工艺制造的TA15钛合金壁板的力学性能满足设计要求,同时也指出TA15钛合金超塑成形/扩散连接的工艺参数有待进一步优化。     

SP700钛合金薄板超塑性研究

研究了2种不同工艺对SP700钛合金薄板的超塑拉伸性能的影响,并测试了SP700钛合金薄板可达到的最大超塑性能.结果 表明:采用最大m值超塑变形拉伸试验法,在775℃可得到SP700钛合金薄板试样的最佳超塑性能,超塑性可以达到3000％以上.     

高强度钛合金

日本专家研制成功一种新型钛合金 ,它具有超塑性、耐高温和强度极高等特点。在 30 0℃下的拉力试验中 ,这种钛合金的强度为 30 .1kg/mm2 ,同普通的产品相比 ,延展性提高了 13.8%。新型钛合金的制法是把一定数量的铝、钒、锡、锆、钼、铬和铁掺入钛 ,应用电弧溶化法铸成锭。高强     

新型β钛合金

日本神户制钢所、住友金属工业、三菱材料三家公司开发成功一种比传统的钛合金强度高、轻量化的新型β钛合金,已备齐作为飞机零件的供应工作。这种β钛合金除了85%的β钛外。还混合有10%的钒、2%的铁以及3%的铝。三菱重工业公司已用β钛合金试制了飞机的舱壁     

延展性高的钛合金

日本一家金属公司生产了一种新型钛合金 ,它的延展性要比普通钛合金高 14%。除了延展性高以外 ,这种钛合金还具有耐高温和强度极高等优点 ,在 30 0℃的高温条件下进行拉力试验 ,它的强度高达 30ｋｇ/ｍｍ2 。新型钛合金是这样制成的 :将一定比例的钼、铝、锡、铬、钒、锆和铁加     

电感耦合等离子体原子发射光谱法测定钛合金中7种元素

钛合金中铝、硅、铁、钒、钼、铌、锆的含量会对其热学和力学性能产生影响，因此需要对7种元素含量进行准确测定。实验采用盐酸-氢氟酸-硝酸酸溶体系溶解试样，分别选择Al 308.215 nm、Si 251.611 nm、Fe 259.940 nm、V 311.071 nm、Mo 202.030 nm、Nb 309.418 nm、Zr 339.198 nm作为铝、硅、铁、钒、钼、铌、锆的分析谱线，用基体匹配法消除了基体效应的影响，建立了电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定钛合金中铝、硅、铁、钒、钼、铌、锆的分析方法。干扰试验结果表明，样品中共存元素对测定无影响。校准曲线的线性相关系数均大于0.999 1;方法检出限为0.000 5%～0.002 6%。溶液中各元素在24 h内测定结果稳定。按照实验方法测定钛合金中铝、硅、铁、钒、钼、铌、锆，结果的相对标准偏差(RSD,n=11)为0.86%～3.9%;钛合金标准物质/样品中铝、硅、铁、钒、钼、铌、锆测定结果与认定值/标准值的相对误差均不大于3.8%。     

惰气熔融-热导法测定铝钒合金中氮

目前铝钒合金中氮的测定方法没有相应的国家标准或者行业标准,因此建立了测定铝钒合金中氮含量的方法。对惰气熔融-热导法测定铝钒合金中氮的分析条件进行了探讨。称取0.07g铝钒合金样品,放入镍篮,投入脱气后的石墨套坩埚中,控制分析功率为5.0kW,氮积分时间为60s,以钛合金标样进行仪器校准,可实现惰气熔融-热导法对铝钒合金中氮含量的测定。方法检出限为0.00012%,以空白标准偏差的10倍计算出氮的定量限为0.0004%。采用实验方法对两个铝钒合金实际样品中氮进行测定,测定结果的相对标准偏差(RSD,n=11)为6.9%~11%,加标回收率在94%~107%。     

钛合金成形技术与应用

钛合金因其优异的性能成为高端装备零部件的优选结构材料，但钛合金属于难变形合金，成形加工困难，因此成形技术是产品加工的主要技术瓶颈。主要介绍了冷冲压成形技术、超塑成形技术、旋压成形技术、热推制成形技术、热模锻成形技术的特点，以及利用这些技术制备的不同形状、规格及品种的钛合金复杂零部件。指出了钛合金成形技术亟需解决的问题：提高加工效率，降低生产成本。传统加工成形工艺与大数据人工智能及数值模拟预测等新技术深度融合，将是钛合金成形技术的发展方向。     

钛合金二层板结构超塑成形/扩散连接试验研究

采用超塑成形/扩散连接(SPF/DB)工艺对TC4钛合金二层板结构进行制备。对TC4钛合金试样进行超塑拉伸试验研究,确定了温度900℃和应变速率9.8×10~(-4)s~(-1)为最佳超塑成形的工艺参数,并计算得出本构方程中的应变速率敏感指数m=0.57,K=998.5。利用MSC.MARC软件对试验件的成形过程进行有限元模拟分析,获得了优化的压力-时间加载曲线。模拟结果显示板料在拐点圆角处最薄,且最大减薄率为42.5%,最大成形气压为2.0 MPa;在T=900℃和6)ε=9.8×10~(-4)s~(-1)下,加载优化的压力-时间曲线,成功进行了TC4二层板结构SPF/DB成形试验。最后对试验件进行了表面质量检查和扩散连接位置显微组织观察分析,结果显示:钛合金二层板的试验件的整体成形效果良好,试验件表面没有出现凹坑缺陷的现象,加强筋超塑成形完全;扩散连接情况良好,界面无明显缺陷,连接处实现了可靠的冶金连接。证明了所述工艺方案成形二层板结构件的可行性。     

国际简讯

制造人工骨的新型钛合金日本两家公司共同研制成一种适合制作人造骨头和人造关节的高强度及无毒的新型钛合金。至今为止,人造骨头和关节的制作材料主要是耐热钛合金,但最近发现,耐热钛合金含的钒和铝对人体细胞有毒性。新型钛合金用锆和锡取代了钒和铝,不仅无毒性,而且强度也大大提高。(李有观)纯度为6N的钨靶材日本一家冶金公司研制出一种纯度为6N的钨靶材,其直径为300m m,其中钠和钾的含量各低于10×10-9,铁、镍、铬、铜、铝的含量各低于200×10-9,铀和钍的含量低于0.2×10-9,氧低于80×10-6,金属杂质总量低于1×10-6。这种材料经高温处…     

钛合金超塑成形／扩散连接技术在飞机结构上的应用

70年代初发展起来的钛合金超塑成形／扩散连接技术,即SPF/DB(SuperplasticFormingandDiffusionBonding)技术,利用社合金在特定的显微组织、温度及拉伸量下,其延伸率超过100％,甚至可达1000％的特性,进行超塑成形;在同等条件下,通过原子间相互扩散而起到连接作用。由于超塑成形与扩散连接外部条件一致,SPF与DB组合即SPFQB技术．铁合金起塑成形在超塑温度和专用的SPFpB机床上,用惰性气体,将工件在封闭的模具内吹塑成形．利用SPFDB技术,可以克服钛合金冷加工工艺性差、成形困难的缺点,成形出整体的无连接件形状复杂的…     

TC4钛合金工艺进展

文章总结了近年来针对TC4钛合金的成分开发,并进一步围绕TC4钛合金论述了增材制造、超塑成形、粉末冶金、精密铸造等近净成型技术的研究进展。     

硫酸亚铁铵滴定法连续测定铝钒锡铬合金中钒和铬

铝钒锡铬合金是冶炼钛合金的一种中间合金,为了准确、快速测定该合金中钒和铬,对硫酸亚铁铵滴定法连续测定该合金中高含量钒和高含量铬的条件进行研究并建立了测定方法。试样以硫酸-磷酸-硝酸的混酸分解后,在常温下,以高锰酸钾氧化钒,亚硝酸钠还原过量的高锰酸钾,同时用尿素分解多余的亚硝酸钠,用硫酸亚铁铵标准滴定液滴定钒,根据消耗的硫酸亚铁铵标准滴定液体积,求得钒含量;在加热情况下,将滴定钒后的溶液在硝酸银的催化作用下,用过硫酸铵溶液将钒和铬同时氧化至高价,再用硫酸亚铁铵标准滴定液滴定钒和铬的合量,两次滴定所消耗滴定液的体积之差即为滴定铬所需滴定液的体积,据此求得铬的含量。方法用于铝钒锡铬合金样品中钒和铬的测定,测定结果的相对标准偏差(RSD,n=10)分别为0.22%和0.75%,加标回收率分别在101%～105％和96％～101％之间。     

可冷加工的钛合金

美国仙童公司最近研制成一种新型钛合金,其中含有15％的钒,以及各为3％的铝、铬、锡,形成了β相结构,可以进行冷加工。与广泛使用的Ti-6A1-4V合金相比,该合金含钒量高,因而起始成本亦高,但其成形性好,革除了昂贵的色套铣削工序,抵销了含钒量高引起的成本增加。在室温下,该合金可用下列任一工艺进行加工:带材弯曲、折曲成形、液压成形、冲压、落锤锻等。