TB8钛合金板材的焊接性

采用电子束焊和氩弧焊两种焊接工艺研究了TB8(Ti-15Mo-2.7Nb-3Al-0.2Si)钛合金厚度为1.5 mm板材的焊接性以及焊后热处理.焊接接头显微组织与室温力学性能测试结果表明,TB8钛合金板材具有良好的焊接性,采用电子束焊和氩弧焊可形成全熔透焊缝.电子束焊接工艺与氩弧焊焊接工艺相比,焊接接头的力学性能更好.     

TB8钛合金大规格棒材的研制

研究了TB8(Ti-15Mo-2.7Nb-3Al-0.2Si)钛合金锻造工艺对合金组织、力学性能及探伤的影响.研制了组织、性能满足要求的φ165 mm的棒材.     

高钼含量钛合金的铸造工艺研究

以高钼含量钛合金为研究对象,采用直接加纯钼粉的真空自耗电弧熔炼工艺获得了成形铸锭。通过对钛合金铸锭的不同样本进行化学成分剖析、金相组织观察以及X射线检测。结果表明,其组织均匀、结构致密、不存在金属颗粒夹杂和偏析问题,成形铸锭符合质量要求。     

TB6钛合金铸锭中的偏析

通过对TB6钛合金进行微观和宏观研究,得出无论是等轴晶内还是柱状晶内,Fe元素都是沿着晶粒生长方向增加,A1元素沿着晶粒生长方向减小.采用新的熔炼方法得到的TB6钛合金,元素Al偏析程度较小,V元素的偏析最严重,但由于冷床炉熔炼,Al元素整体含量偏少.Fe是正偏析元素,所以Fe元素在铸锭中心和顶部含量较多,Al元素在铸锭底部和边部含量较多.     

高强韧TB8钛合金的热处理制度

研究了不同固溶时效热处理制度对TB8钛合金棒材组织及性能的影响规律.结果表明,TB8钛合金棒材在890℃固溶热处理后可以得到单一等轴β组织,随着保温时间的延长,强度逐渐降低.经520℃不同时间时效处理后,β晶粒中析出大量次生α相,使得棒材强度显著增加.当时效保温时间为8 h时,TB8钛合金棒材时效强度达1286 MPa...     

钛合金VAR铸锭中的偏析

钛合金铸锭通常都是将海绵钛与合金添加料配合,压制电极块,焊接一次电极,然后二次真空电弧熔炼(简称VAR)而成.该工艺方法本身就存在来自合金元素添加方法引起的偏析和凝固偏析两大弊病.前者一是由于合金元素在电极块中分布不均匀,熔炼中来不及消除就凝固了;二是合金元素中有高熔点和高密度元素,在两次VAR中不能完全熔化和混合均匀.后者是由于电磁力、浮力和重力等因素引起的合金元素集聚而产生的宏观偏析与微观偏析.     

TB8钛合金板材冷成形工艺及其应用研究

研究了TB8新型亚稳定β型钛合金薄板的热处理工艺、再结晶行为、冷成形工艺与参数以及TB8钛合金的应用等.结果表明,该合金具有优异的冷成形工艺特性,通过一定的冷成形工艺手段和时效处理,可制造出在超高强度水平下TB8钛合金的薄壁钣金复杂零件.     

TB8钛合金晶粒长大行为的研究

研究了TB8钛合金冷轧板材在不同热处理温度和不同保温时间下的晶粒长大行为。结果表明:TB8钛合金冷轧板材在820~880℃的温度范围内不存在晶粒急剧粗化的现象,可以在此区间内的温度下对其进行热处理,保温时间根据温度的不同可在30~120 min范围内选择。此外,借助Beck方程和Arrhenius方程分别计算得到该合金的晶粒生长指数(n)为0.25~0.35,β晶粒长大激活能(Q)为273.23 k J/mol。     

TB8钛合金形变诱导超塑性研究

采用形变诱导法对TB8钛合金进行了超塑性拉伸实验,研究了变形温度、预变形量和中间保温时间对该合金超塑性性能及微观组织演变的影响。结果表明:与恒应变速率法拉伸相比,该方法拉伸后合金的超塑性得到大幅度地提升;变形温度为750℃、预变形量为50%和保温时间为20 min时,该合金的超塑性能最好,伸长率为796.1%。预变形阶段,脱溶析出和再结晶双重优化作用使亚稳态β相转变为细小均匀的再结晶组织,在后续变形过程中,细小弥散的α相既能抑制再结晶晶粒过分长大,又能在一定程度上使再结晶组织发生应变集中而破碎。超塑性变形后合金的微观组织仍然保持较好的等轴状,具有典型的超塑性变形特征。     

TiAl合金真空自耗熔炼过程的数值模拟

通过数值模拟研究了直径为180mm的TiAl合金铸锭的真空自耗冶炼过程,获得了TiAl合金真空自耗熔炼过程中熔炼温度、熔炼速度和冷却能力对金属熔池温度梯度、熔池形状和糊状区宽度的影响规律。结果表明,随熔炼温度升高,熔池深度增加,其形状由碗状向V形转变,熔炼温度对熔池中温度梯度和凝固前沿糊状区宽度影响较小;随熔炼速度增加,熔池中温度梯度显著减小,糊状区宽度和熔池深度则明显降低;随冷却能力增加,糊状区宽度明显减小,熔池中温度梯度和熔池深度略有减小。     

微机在稀有金属真空电弧熔炼中的应用

真空自耦电弧炉是熔炼钛,锆等稀有金属的主要工业手段,如何提高熔炼工艺水平,保证产品质量,提高经济效益,已成为稀有金属行业广泛关注的问题。将微机应用于其熔炼过程控制具有非常重要意义。     

GH4698合金真空电弧重熔过程中熔池流动形态

为了进一步了解真空电弧重熔(VAR)过程,本文利用开源CFD计算软件OpenFOAM,基于有限体积法(FVM)建立了包括电磁场、温度场和流场的二维多场耦合模型来研究宏观非稳态下的GH4698镍基合金铸锭的凝固过程。结果表明,从坩埚流向自耗电极的电流所引发的磁场主要集中在铸锭的上部,并沿铸锭轴线旋转。磁感应强度由铸锭中心向边缘呈现先增大后减小的趋势,并在电极边缘处达到最大值。热浮力和洛伦兹力是熔池内的主要驱动力,并且它们对熔池流动的影响正好相反。     

真空自耗电弧熔炼TC4铸锭的凝固组织和缩松缩孔的模拟

建立三维轴对称有限元模型,采用移动边界法模拟了真空自耗电弧熔炼( VAR)TC4合金铸锭凝固过程的温度场分布,并基于元胞自动机和有限元耦合法(CAFE法)计算了VAR过程中TC4铸锭的凝固组织、缩松和缩孔的形成.结果表明,模拟结果与试验观察在晶粒结构、柱状晶生长方向,柱状晶-等轴晶转变及缩松和缩孔等方面相符合.     

置氢对TB8钛合金组织及硬度的影响

利用OM、SEM和XRD等方法研究固态置氢对TB8钛合金微观组织及相变的影响,并且研究置氢后合金的硬度变化规律。结果表明:随着氢含量的增加,合金中β相逐渐增多,并且氢的加入降低了生成ω相的临界冷却速度;TB8钛合金的显微硬度随氢含量的增加先增加后降低,这是由置氢后生成硬化相ω,氢化物δ,软化相β以及氢的固溶强化共同作用的结果。     

高强钛合金缩径挤压成形机理分析

采用刚塑性有限元法对高强度钛合金缩径挤压过程进行模拟,获得了成形过程中的网格变化图和标记点的金属流动速度变化图;通过对各标记点速度变化的分析,发现坯料表面金属相对于中心金属的流动速度变化是端面凹陷形成的根本原因;在此基础上探讨了凹模锥面的形状和摩擦阻力对缩径挤压的影响.     

真空微重力熔炼高锂含量铝锂合金

利用电磁模拟微重力装置熔炼高锂含量铝锂合金。试验结果表明：Li的质量分数为5％～10％时不产生偏析；合金密度达到了超轻合金的密度范围。通过改进坩埚结构、加热方法、热处理工艺等措施，合金的性能接近已实际应用的8090合金。     

铜铬高导电率合金的熔铸技术

铜铬合金系指含０．４％～１．０％Ｃｒ的高导电率合金。常采用真空或保护气氛熔炼，铬则以中间合金的形式加入。本文所介绍的是采用中频感应电炉在大气下熔炼，铬是以纯金属铬的形式加入的     

钛合金TC4真空自耗熔炼工艺参数对宏观偏析影响

采用Fluent软件模拟了钛合金TC4真空自耗熔炼过程中温度场、流场和溶质场相互作用,研究了与铸锭直接相关的3个工艺参数(熔速、铸锭上表面温度和冷却强度)对铸锭宏观偏析的影响规律。结果表明：不同熔炼条件下,在铸锭1000 mm高度处的铁元素径向偏析均呈钟形分布,即铸锭芯部为正偏析,表面区域为负偏析,且负偏析程度均大于正偏析。熔炼速度对铸锭温度场和宏观偏析的影响最为明显：当熔炼速度由0.15 mm/s增加到0.18 mm/s时,铸锭达到稳定熔炼阶段时的高度由1200 mm增加到1600 mm,熔池深度由494 mm增加到738 mm。当距铸锭中心距离小于130 mm时,偏析随熔炼速度增加而减小,在熔炼速度为0.15 mm/s时达到最大值,为3.36%;当距铸锭中心距离大于295 mm时,偏析随熔炼速度增大而增大,在熔炼速度为0.21 mm/s时达到最大值6.23%。铸锭上表面温度和冷却强度对宏观偏析和熔池深度的影响不明显。通过正交分析得到3个主要工艺参数对宏观偏析影响程度为：熔炼速度>冷却强度>铸锭上表面温度,并得到最优工艺参数为熔炼速度0.15 mm/s、铸锭上表面温度21...     

ZL108合金激光熔凝工艺的研究

用正交试验法确定了对ZL108活塞合金进行激光熔凝处理的工艺参数，如激功率，扫描速度，光斑直径等。通过试验验证确定了最佳工艺参数，并设计了新型吸收涂层，分别用SiO2涂层和w(Al2O3)=40%,w(SiO2)=40%,w(C)=20%,混合涂层涂敷的ZL108合金，激光处理后熔凝区溶度和熔凝区宽度符合技术指标，熔凝区显微硬度也有较大提高，这主要是由于组织细化和固溶化的缘故，这将有利于活塞性能的改善。