选区激光熔化成形高温合金裂纹研究进展

选区激光熔化(Selective laser melting, SLM)具有高温度梯度、高冷却速度的工艺特点,成形涉及复杂的理化过程,对于组分比较复杂的高温合金,开裂是普遍存在的现象,已成为制约SLM成形高温合金工业应用的瓶颈问题。本文对SLM成形高温合金的裂纹类型、影响因素及控制方法等进行了综述,分析了当前研究存在的问题,对后续的研究热点进行了展望。以期对SLM成形高温合金开裂机理、裂纹消除的研究提供一定的参考。     

镍基合金火焰筒拉深成形工艺研究

以某航空发动机中广泛应用的GH163镍基高温合金火焰筒为研究对象,针对当前该零件生产中所存在的问题,从材料成形性能研究、成形工艺模拟仿真及工艺验证的角度出发对镍基高温合金火焰筒成形工艺进行了优化。通过试验的方法得到了GH163合金常温下真实应力应变曲线及成形极限图(FLD),为其成形过程有限元模拟及成形工艺参数的制定提供了必要条件。利用有限元分析软件Dynaform对火焰筒成形工艺过程进行模拟仿真,确定了毛坯尺寸、压边力、摩擦系数等相关工艺参数并对其成形工艺进行了试验验证。结果表明:优化后的工艺方法所成形的火焰筒外形尺寸精度高、成形效率高,排除了传统工艺路线中焊接质量无法保证等不利因素。     

Zr基非晶合金微塑性成形工艺研究

研究了Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni10Be22.5块体非晶合金(Vit.1)在370～430℃区域内等温压缩变形行为,获得其高温粘性流变规律。利用透射电镜分析Vit.1在370℃时应变软化及420℃时应变强化现象。根据所确定的高温变形工艺参数,使用快速加热精密微塑性成形系统进行了Vit.1微型齿轮成形试验,研究不同温度及载荷下的齿轮成形工艺。利用扫描电镜、原子力显微镜和显微硬度计对成形件的表面形貌和性能分析结果表明,在温度395℃及载荷350N条件下成形出的非晶合金微型齿轮性能均匀表面光洁度好,利用此微成形工艺可以获得质量良好的微型零件。     

热成形-Q&P一体化技术研究进展

通过分析热成形技术与QP工艺的强化机理,总结了两种加工工艺的重点与难点;从残留奥氏体稳定性角度出发,分析国内外学者针对高温变形温度和变形量与残留奥氏体稳定性之间的研究进展;从加工工艺角度出发,概述当前热成形-QOP、热成形-QDP、热成形-QPT等探索实现一体化技术的方法与国内外研究现状,对一体化技术的主要发展方向及其中存在的关键科学问题,包括冷却方式、碳配分过程控制等进行深入探讨,并对未来研究方向进行了展望。     

激光快速成形IN718高温合金的热等静压处理

通过热等静压(HIP)消除了激光快速成形(LRF)IN718高温合金件的裂纹,研究了HIP处理对LRFIN718高温合金组织和性能的影响.结果表明,经过1160℃×2h/200MPa热等静压的高压、高温处理后,修复成形件的裂纹效果明显.之后进行热处理,在一定程度上提高了拉伸强度和塑性.     

大型压力容器厚壁封头成形工艺及质量控制研究现状分析

大型压力容器的使用场合广泛、成形工艺种类多、制造难度很高,因而一直是研究的热点。从整体成形(其中包括热冲压工艺、旋压技术、爆炸成形、模具旋转锻造法等)、分瓣成形(拼焊成形)工艺等方面对压力容器的封头在制造过程中的国内现状、工艺和特点进行了系统介绍;此外,对各成形技术生产过程中质量控制的关键技术进行了简单概述,针对几种典型成形工艺出现的起皱、裂纹等成形缺陷原因进行分析,并归纳一些主要控制措施,最后总结了各成形工艺的研究现状与加工特点。     

金属材料激光快速成形的研究进展

激光快速成形技术以其特有的技术优势,已经成为金属材料快速成形的研究热点.叙述了金属材料激光快速成形在国内外的发展概况,表明在国外激光快速成形金属材料在理论、工艺及制造方面已经取得了非常显著的成果,其制造的结构件已经在航空航天领域取得了重要应用,而该技术在国内仍处于理论研究和试制阶段；介绍了激光快速成形钛合金和高温合金的研究现状,表明国内对钛合金的激光快速成形已进行了较为系统的研究,取得了一些重要成果,制作了典型结构件,对高温合金,裂纹是其激光成形技术的关键问题；对激光快速成形的发展进行了展望.     

冷作模具钢XW-42强韧化工艺研究

采用等温退火+高温淬火+二次回火工艺对冷作模具钢XW-42进行强韧化处理,提高了模具强度、塑性及韧性,此工艺应用于某型号表尺座的成形,模具使用寿命由原来的2400件提高到7300件,极大地降低了生产成本。     

中国船舶重工集团公司第十二研究所钛及高温合金研究室

<正>钛及高温合金研究室主要从事钛合金、高温合金材料的铸造成形及加工工艺的研究和生产,在复杂类、薄壁类、承压类铸件的成形工艺的开发积累了丰富的经验,先后在船舶、化工、石油、疏浚和煤炭等行业,协助企业解决实际生产面临材料工艺方面的重大技术问题,为企业提供完善的服务方案,解决企业实际生产中材料和工艺面临的难题。研究室拥有整套钦合金铸造成形及热处理设备,化学、力学和金相等检测设备及无损探伤检测设备,多台套真空自耗凝壳炉(200 kg和500 kg)、真空自耗电弧炉     

基于汽车轻量化的板材液压成形技术研究

基于汽车轻量化技术,对板料液压成形(Sheet hydroforming)技术进行了研究,研究了液压成形工艺原理、液压成形工艺特点、以及液压成形模具结构设计,并对发动机盖板冲压件进行液压成形模拟实验及物理试验验证,实验和试验结果一致,均得到质量合格的冲压件。板料液压成形技术的应用,有效的促进汽车轻量化技术的发展。     

高温合金盘热成形工艺多尺度数值模拟及验证

为了系统全面地研究高温合金盘的热成形过程，通过建立高温合金宏微观材料模型，设置热成形工艺参数和边界条件，构建了GH2132高温合金盘宏微观多尺度有限元模型。通过对高温合金盘热成形过程进行数值模拟，研究了高温合金盘热成形工艺过程中的宏观变形和微观组织演变行为，分析了高温合金盘热成形后的宏观变形状态和微观组织分布情况。通过进行高温合金盘热成形物理试验对数值模拟结果进行了验证。结果表明，通过数值模拟能够精确预测高温合金盘热成形工艺过程中的宏观变形和微观组织演变。     

固溶态6082铝合金的高温流动行为及热成形性能

针对前置固溶处理(固溶处理在锻坯预热前)能明显减小6082铝合金锻件表层粗晶的情况,研究固溶铝合金高温流动行为及热成形工艺窗口.对6082铝合金先进行固溶处理再进行热压缩实验,建立了固溶态6082铝合金双曲正弦型流动本构方程,并考虑了应变对流动应力的影响.基于热加工图理论分析不同加工参数时的功率耗散率、微观失稳以及动态...     

GH4698高温合金“U”形模锻件的锻造成形工艺研究

<正>本文从GH4698高温合金棒材复验情况、锻件设计、成形工艺参数控制、数值模拟、试制生产等方面,研究了GH4698高温合金“U”形模锻件成形的工艺路线,并对组织和力学性能进行了检测。结果表明,采用“U”形模锻件设计,大斜度冲头,成形时控制等效应变在0.6以上,是同类型GH4698高温合金模锻件获得组织均匀、力学性能达标的重要因素。     

半固态金属加工技术研究现状与应用

半固态金属加工 (Semi SolidMetalProcessorSemi SolidMetalForming,简称SSM)是近年来金属加工技术研究的热点。总结了半固态金属成形的组织演变、流变行为以及坯料制备和成形工艺等方面理论与应用研究成果 ;对半固态成形技术的发展现状与趋势进行了分析和讨论 ;并从经济和市场需求角度分析半固态成形技术成本问题。介绍了半固态成形技术的应用范围 ,指出了半固态技术在汽车领域应用的广阔前景     

汽车前地板后本体复合模压成形工艺

针对汽车前地板后本体在线复合模压成形工艺,探究采用螺杆机混合浸润挤出的LFT-D高温坯料与单向碳纤维预浸料增强片的多元复合模压过程,通过正交实验法,研究复合模压成形的主要工艺参数(入模料温、模压压力、合模速度和保压时间等)对成形缺陷的影响,结合力学性能实验进行筛选,确定出了优化后的成形工艺组合参数为:单向碳纤维预浸料增...     

Ti2 AlNb合金超塑成形/扩散连接工艺

为研究和验证Ti_2AlNb合金的超塑成形性能,对其热物性能进行了测试,得到Ti_2AlNb合金常温和高温下的热导率、比热容和热膨胀系数;结合热物性能测试结果,采用MSC. MARC软件对航空典型尺寸的2层Ti_2AlNb合金结构件进行超塑成形/扩散连接(SPF/DB)工艺模拟,对其成形后的厚度变化和应力分布进行分析;采用超塑成形/扩散连接工艺成功制备出航空典型尺寸的2层Ti_2AlNb合金结构件,并对其关键部位厚度、扩散连接区域金相及扩散连接区域强度进行分析和测定。试验结果表明:在成形温度为970℃、应变速率为3×10~(-4)s~(-1)的条件下,可以实现2层Ti_2AlNb合金结构件的制备,且结构件成形质量好,满足航空工程制造要求,试验结果与模拟仿真结果吻合。     

Research Progress on the Crack Formation Mechanism and Cracking-Free Design of gamma' Phase Strengthened Nickel-Based Superalloys Fabricated by Selective Laser MeltingEI北大核心CSCD

传统牌号高强镍基高温合金具有较宽的凝固温度区间、较高比例的低熔点共晶相,在增材制造快速非平衡凝固过程中易产生裂纹等缺陷;同时,热处理过程中残余应力释放和γ’相快速析出导致应变时效裂纹的形成,严重限制了其在激光增材制造领域的应用与推广。基于此,本文综述了近年来国内外研究组及作者团队在选区激光熔化高强镍基高温合金裂纹形成机理与抗裂纹设计(成形工艺参数优化、热处理制度调控以及合金成分设计)领域相关的研究进展,并对激光增材制造γ’相强化镍基高温合金裂纹调控的研究进行了展望。     

1420铝锂合金板材细晶化及超塑性能试验研究北大核心CSCD

为了研究不同热轧工艺下的1420铝锂合金板材的高温拉伸力学性能,选取了厚度为7.3 mm的1420铝锂合金板材,首先进行了高温轧制试验,获得其最佳轧制工艺和成形条件。通过热轧工艺获得的板材的可利用率高,在每道次15%的压下量下板材不完全细晶化,其伸长率大幅度提高。其次,在MTS810拉伸试验机上进行了475℃下的高温拉伸试验,分析了轧制工艺对板材伸长率的影响。结果表明:板材的晶粒细化作用对伸长率的影响更大,当应变速率为0.8×10^(-3)s^(-1)时,伸长率在300%以上,符合最佳超塑成形工艺条件。最后,通过金相分析观察了不同制备工艺下板材的微观组织结构,发现每道次压下量的增加,阻碍了位错运动,试验结果为1420铝锂合金板材的大规模工业化应用提供了理论依据。     

蜗壳形钛合金件拉深成形工艺研究

研究了TCA合金变截面蜗壳件成形工艺,对拉深成形工艺制度、坯料形状尺寸、模具型腔尺寸对成形的影响等进行了综合探讨,初步确定了加工工艺及参数.采用多道次高温拉深工艺,坯料周边余量留取15 mm,坯料圆弧与直线交接部位开取合适的工艺缝,模具设计中型腔尺寸缩量5%,在此工艺参数下试制的蜗壳件形状尺寸可较好的满足实际使用要求.     

中国船舶重工集团公司第十二研究所钛及高温合金研究室

<正>钛及高温合金研究室主要从事钦合金、高温合金材料的铸造成形及加工工艺的研究和生产,在复杂类、薄壁类、承压类铸件的成形工艺的开发积累了丰富的经验,先后在船舶、化工、石油、疏浚和煤炭等行业,协助企业解决实际生产面临材料工艺方面的重大技术问题,为企业提供完善的服务方案,解决企业实际生产中材料和工艺面临