包覆叠轧TA7钛合金薄板的组织与力学性能

为了解决TA7钛合金板材冷加工困难的状况,对TA7钛合金薄板采用包覆叠轧工艺进行热轧直接成品轧制,可以有效简化工艺、降低成本。分析两种不同加工工艺下板材的组织、织构与性能。结果表明:采用包覆叠轧工艺可以使TA7钛合金板材获得较好的组织,具备较好的综合力学性能。     

TA15钛合金铸锭熔炼工艺研究

通过小型铸锭熔试验和大规格铸锭生产试验研究确定了工业化生产TA15钛合金铸锭时的化学成分Ё和铸锭生产工艺.试验结果表明,所生产铸锭的化学成分均匀,冶金质量良好,满足后续工序使用要求.     

轧制工艺对TA15钛合金薄板组织及力学性能的影响

研究了不同轧制工艺对TA15钛合金薄板显微组织和力学性能的影响。结果表明,经均匀化处理在α+β相区换向包覆叠轧轧制后可以获得晶粒尺寸均匀细小、力学性能均匀的TA15钛合金薄板。     

TA15钛合金锻件模锻成形工艺研究

通过数值模拟方法研究了坯料尺寸、坯料转移时间对TA15钛合金模锻成形的影响。结果表明:坯料尺寸适当大于锻件尺寸,以及缩短坯料转移和闭模时间有利于模锻成形。实际锻造试验结果表明数值模拟结果与其基本相符,锻件具有较好的综合力学性能。与棒材坯料相比,锻件强度、硬度略降,冲击功明显提高。     

TA15钛合金棒材的热连轧工艺

对TA15钛合金高温变形机制进行了Gleeble热模拟试验,并利用试验结果设计了在850～950 ℃范围,直径为20 mm 的TA15钛合金小规格棒材的新型热连轧生产工艺.试验结果表明:采用合适的热连轧工艺,TA15钛合金小规格棒材的组织和性能与传统的横列式轧制棒材的相当,均满足相应的技术要求.     

包覆叠轧TC4钛合金薄板的组织与力学性能

选取包覆叠轧工艺生产两种不同规格的TC4钛合金薄板,通过光学显微镜、XRD衍射仪、室温拉伸和高温拉伸性能试验,对两种不同规格的TC4钛合金薄板进行微观组织和力学性能研究。结果表明：经轧制退火后薄板的金相组织由α相与残余β相构成,组织中未见明显的β转变组织,α相的形貌呈现出长条状、等轴状以及块状,α相之间为残余β相。两种规格的薄板的XRD图谱中各角度的α相衍射峰相比β相衍射峰较强,厚度为0.8 mm的薄板在(102)、(200)晶面指数的衍射峰更强。厚度为0.8 mm的薄板的室温强度较厚度为2.0 mm薄板的要高,其抗拉强度最大值为1077 MPa,屈服强度最大值为1029 MPa,两种规格薄板的断后伸长率大致相同,最大值为16.5%。薄板在500℃的抗拉强度较400℃时要低,在变形温度为400℃时,厚度为0.8 mm的薄板RD方向的强度达到最大值,抗拉强度为782 MPa,屈服强度为649 MPa;在变形温度为500℃时,厚度为2.0 mm的薄板TD方向的塑性达到最大值,其断后伸长率为29%。     

TA15钛合金选区激光熔化成形工艺研究

采用选区激光熔化技术增材制造了TA15钛合金。结果表明,随着激光功率、激光扫描速率、扫描道间距的增加,TA15试样的致密度均呈显先增大后减小的趋势;作用于粉床的激光能量密度是一个较好的工艺参数判据,低能量密度下,由于粉末不能完全熔化通常会出现不规则熔合不良型孔洞;高能量密度下因气体析出和裹陷而出现圆形气孔;在60～127 J/mm³的中等能量密度下可得到致密度不低于99.15%的TA15试样。     

TA15钛合金薄板激光-TIG复合焊接头疲劳性能研究

针对复合热源焊接在钛合金航空结构件的应用,开展了2.5 mm厚TA15钛合金薄板激光-TIG电弧复合热源对接结构焊接试验。并对TIG焊接头、复合热源焊接接头和母材进行了疲劳测试分析,分别计算各自在不同应力水平下的中值疲劳寿命,采用扫描电镜(SEM)对复合热源焊接接头疲劳试样断口进行观察以了解断裂路径。结果表明:复合热源焊接接头疲劳断裂发生在热影响区,复合热源焊接接头疲劳寿命大于TIG焊接头,在560、672、784、896 MPa应力水平下时复合热源接头疲劳寿命分别为母材的91.5%、90.6%、82.7%、84%。。断口由疲劳源区、裂纹稳定扩展区和瞬断区组成,起裂源位于试件表面。     

Ti-6Al-4V宽幅薄板叠轧工艺研究

介绍了在3.3 m四辊可逆式轧机上采用β区开坯,经β处理后在α+β区成形轧制,或者在α+β区开坯,在α+β区成形轧制的两种工艺,运用包覆叠轧法研制Ti-6Al-4V合金宽幅薄板的过程.并讨论了轧制方式、变形量等和热处理制度对Ti-6Al-4V宽幅薄板性能和组织的影响.     

N10276哈氏合金宽幅薄板叠轧工艺研究

论述了哈氏合金N10276宽幅薄板叠轧生产工艺。根据N10276合金特点,对其加工难点、变形机制、温度敏感性和裂纹产生机理进行了分析。制定了加热、轧制工艺参数,成功试制出10 mm×2500 mm×5000 mm宽幅板材。并在此基础上,采用叠轧工艺研制成功3 mm×1800 mm×5000 mm宽幅薄板。然后通过工艺试验确定了热处理工艺,最终板材的力学和腐蚀性能、表面质量均能满足ASME SB575标准的要求。     

TA15钛合金喷丸强化

为研究喷丸工艺对钛合金材料的强化效果,对TA15钛合金进行喷丸强化实验,并分别在手持式粗糙度仪和液压伺服疲劳试验机上测试了材料强化后的疲劳寿命及表面粗糙度。研究发现,喷丸强化能提高TA15钛合金的疲劳寿命,在弹丸S280、喷丸强度0.15mmA～0.2mmA条件下,可获得相对最好的疲劳性能。强化后的试样表面粗糙度与疲劳寿命的关系表明,较好的表面粗糙度可以获得较高的疲劳寿命,说明表面粗糙度是影响TA15钛合金材料疲劳寿命的因素之一。研究结果对TA15钛合金材料的喷丸强化工艺设计,具有指导作用。     

钛合金轧棒工艺研究

在生产的条件下，做了不同加热温度，变形李对TC4轧棒组织、性能的影响的探讨．1试验条件在It自耗护，经两次熔炼成中380mm铸锭，车光后在重油炉内加热到1100～980℃，再在3t蒸锤上，经三火锻成90mm方坯．90mm方坯在α＋β两相区加热后于420mm轧机上轧成45mm方坯，做为试验用料     

TA15钛合金应力松弛行为研究

对TA15钛合金进行了高温单向拉伸试验,获得了试验用板材在不同温度和应变速率下的力学性能。在此基础上,开展了板材高温应力松弛试验,得到了该材料在600、650、700和750℃这4个典型温度下的应力松弛曲线。研究了温度对TA15钛合金应力松弛行为、松弛应力和松弛应变的影响,获得了应力松弛速率与时间的变化关系。结果表明:温度越高,保温时间越长,试样在卸除外载荷后,松弛应力和松弛应变较小。且温度范围700~750℃,保温时间5~8 min时,回弹消除彻底和高效,为降低回弹的较优工艺参数,研究结果可为热成形工艺、热校形工艺及紧固件的使用周期提供指导。     

TA15钛合金疲劳寿命反推研究

应用断口定量反推疲劳寿命的理论基础,通过对裂纹长度与疲劳条带间距的测量,利用Paris公式,分别运用自然对数法和常用对数法对TA15钛合金进行了寿命反推,并对结果进行了比较,结果表明,在相同的条件下,应用常用对数法计算的疲劳扩展寿命与应用自然对数法计算的扩展寿命十分接近.     

TA7钛合金锻造工艺研究

采用不同变形量的自由锻造制备了φ90 mm的TA7棒材,研究了锻造变形量对TA7棒材组织及性能的影响。结果表明,大变形量不适宜TA7钛合金锻造,变形量大是导致TA7棒材宏观组织出现"麻坑"的主要原因;宏观组织上的"麻坑"不会因为腐蚀时间的增长而出现或增多,"麻坑"是材料内部的一种孔洞缺陷,一般存在于棒材探伤不合格的区域。     

TA16钛合金管材工艺研究

主要研究了冷变形程度、真空退火温度和时间对TA16钛合金管材组织性能的影响。结果表明:冷轧管材的再结晶开始温度不高于600℃;在650~800℃之间退火,退火温度的变化对TA16钛合金的力学性能影响不明显;随冷变形量增加,管材强度值上升,塑性值下降,加工率达70.9%时,管材仍有8%的延伸塑性,高温(200~400℃)下,材料强度和塑性均处于相对稳定的区域。     

TA15钛合金的形变热处理

研究了形变热处理对TA15钛合金组织与力学性能的影响.在α β两相进行形变热处理使组织中的条状初生α相碎化.对水冷的试样进行930℃/1h/空冷 915℃/1h/空冷 530℃/6h/空冷的处理,抗拉强度明显提高,组织中的条状初生α相发生球化.在β相进行形变热处理使强度略有降低,魏氏组织中的α层片增厚.     

TA15钛合金锻件裂纹分析

TA15钛合金锻件在加工过程中,发现加工表面存在裂纹。通过对裂纹形态、裂纹断口的宏微观特征、裂纹金相、材质组织及硬度等检测与分析,得出了裂纹性质及产生原因,并通过裂纹断口温色对比分析以及断口微区成分分析,获得了裂纹产生的温度范围。结果表明,TA15钛合金裂纹为锻造折叠裂纹,折叠裂纹在锻造过程中发生了扩展。裂纹主要是由于表面没有清理干净的氧化皮卷入所致。裂纹左侧棕红色断口形成温度高于800℃,右侧灰色断口形成温度不高于500℃。