BT20钛合金筒形件旋压组织和择优取向研究

为了研究强旋工艺中钛合金材料变形组织和织构演化规律,进行了BT20钛合金筒形件反旋工艺实验,采用光学和X射线衍射方法分别对表面微观组织和晶体取向演化过程进行了分析.研究表明:旋压件外表面组织因反复拉压和剪切作用变得复杂和不均匀;多道次大变形旋压变形可以改善组织不均匀性,在轴截面上形成较均匀的轴向纤维组织;旋压过程中因径向压缩变形导致基面{0002}趋于与筒表面相切排列.在内表面,基面择优程度随内层实际变形量增大而稳定增强.在外表面,基面择优程度在一定变形量内迅速增强,随后有所减弱.     

BT20钛合金筒形件的UOE热成形

阐述了用UOE热成形BT20钛合金筒形件的特点.通过对BT20筒形件UOE热成形的实验研究,确定了BT20钛合金筒形件UOE热成形工艺过程,得到了一系列成形工艺参数及在成形过程中控制产品质量的措施.     

球罐钢焊接接头断裂韧性研究

用多试样阻力曲线法和剖面法测定了球罐钢ＢＰ４６０ＮＬＩ焊接接头的裂纹尖端张开位移特征值，得出了裂尖伸张区达到饱和时的启裂值δｉｓ在母材，焊缝，熔合线和热影响区中的分布，并用金相显微镜和扫描电镜观察了焊接接头各区的显微组织和断裂形态。     

超窄间隙激光焊接TC4钛合金接头组织及性能研究

以TA2为焊丝,采用超窄间隙激光焊接方法焊接了10 mm的TC4钛合金板,间隙为2 mm。利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和拉伸试验机分析了TC4钛合金接头的组织与性能。结果表明,选取合适的工艺可以实现TC4钛合金超窄间隙激光填丝焊接,获得无缺陷的焊接接头。接头由母材、热影响区、熔合区、焊缝组成,界线清晰。其中热影响区为网篮状组织,焊缝由大β晶粒组成,大晶粒内部为杂乱的α+α′相针状组织,热影响区晶粒明显细化。由于超窄间隙的啮合效应,接头最大抗拉强度为893 MPa,达到母材的84.7%,断裂位置在焊缝中心。焊缝区和热影响区的显微硬度高于母材,且在热影响区的显微硬度最大,接头整体显微硬度呈马鞍状分布。     

12 mm厚TC4钛合金激光-MIG复合焊接头组织与性能研究

目的 探究TC4激光-MIG复合焊接头显微组织与基本力学性能之间的联系,分析接头不同区域的断裂行为。方法 利用激光-MIG复合焊制备TC4钛合金对接接头,采用光学显微镜和扫描电镜观察接头焊缝区、热影响区及母材的显微组织,在室温下进行了显微硬度测试、拉伸性能测试与断裂韧性测试,并对试样断口进行了观察分析。结果 接头的焊缝区组织为粗大的β相柱状晶,晶内纵横分布着αʹ针状马氏体和针状α相,靠近焊缝一侧的热影响区则由针状αʹ相、α集束与少量细小的块状α相构成。随着远离焊缝中心,母材侧热影响区组织转变为块状的α相、少量α集束及初生β相,并最终趋于与母材组织相似。热影响区的显微硬度值达到最大,这是因为该区域存在比焊缝区更为细小的针状αʹ相。接头的平均抗拉强度和断后伸长率分别为1 020.22 MPa和7.38%。接头在拉伸时主要在焊缝区发生断裂。焊缝区展现出比母材区和热影响区更优异的断裂韧性,平均值为87.14 MPa.m^1/2,焊缝区内纵横交错的网篮组织与集束是其断裂韧性较高的主要原因。结论 在TC4钛合金的激光-MIG复合焊过程中,针状α相和αʹ马氏体的存在会提高焊缝的显微硬度和断裂韧性,但相较于母材塑性没有提升,通过调控焊缝区显微组织结构,可以获得所需性能的接头。     

钛合金激光焊接技术研究进展及应用情况

介绍了激光焊接原理及特点,并根据钛合金激光焊接的三个典型问题,综合论述了为实现激光焊接钛合金所开展的基础研究工作,之后从焊接接头的组织性能、残余应力和变形以及应用范例来综述了钛合金激光焊接的研究进展和应用情况,为后续钛合金激光焊接的研究与应用提供参考和借鉴。     

不锈钢与钛合金纳秒激光焊接工艺研究

目的 针对不锈钢与钛合金异种金属焊接时,容易产生间化合物,导致焊点拉力低的现象,通过纳秒激光焊接工艺来提高不锈钢与钛合金异种金属焊接的焊点拉力.方法 采用纳秒光纤激光器进行304不锈钢与TC4钛合金的焊接实验,通过激光运行螺旋线组成焊点,并对工艺参数进行正交试验,得到焊点拉力最大的工艺参数.结果 当激光功率为90 W,...     

钛合金电子束焊接接头力学性能研究

对锻造TC4电子束焊接接头进行显微硬度实验和室温拉伸实验,结果表明焊接接头由三部分组成,分别为焊缝、热影响区以及基体,这三部分结构的硬度和抗拉强度依次递减。根据试验数据建立并验证了TC4电子束焊接接头硬度与抗拉强度的关系模型,模型与实验的误差在2％左右,为根据硬度估算强度提供了一定参考。     

CF-62钢焊接接头断裂韧性分布的试验研究

对ＣＦ－６２钢焊接接头Ｊ－Ｒ阻力曲线和断裂韧性Ｊ１Ｃ进行了８测试，并用参数假设检验及概率级等方法，对试验结果进行了分析和检验，得到了Ｊ１Ｃ的分特征值，为高强钢焊接接头断裂韧性的测试方法提供了依据。     

TC4钛合金激光焊接应力变形有限元分析

基于ANSYS有限元分析软件,采用三维移动热源,对TC4钛合金激光焊接残余应力和变形进行了数值模拟和实验研究.结果表明:钛合金激光焊接产生很大的纵向残余应力,而横向残余应力较小.激光焊接线能量增加时,纵向残余应力拉伸区域变宽,峰值应力降低;而横向残余应力随线能量的增加而升高.在临界焊透规范以上焊接时,随焊接线能量的增大,角变形随之而减小,而横向收缩变形增大.焊件被完全穿透时,线能量对角变形的影响作用降低.钛合金激光焊接变形和残余应力实验结果与数值计算结果吻合性较好.通过焊缝金相实验分析了焊接残余应力和变形与线能量的内在关系.     

TA15钛合金两类组织对疲劳性能和断裂韧度的影响

研究了TA15钛合金片状和双态两种典型组织对疲劳性能和断裂韧度的影响,结果表明:在S-N曲线的高应力区,双态组织的疲劳强度高于片状组织;在低应力区,情况则相反,且片状组织的疲劳极限(656MPa)高于双态组织(565MPa).片状组织的疲劳裂纹扩展速率低于双态组织,且断裂韧度K1C高于双态组织,即片状组织的损伤容限性能优于双态组织.     

BT22钛合金及其大型锻件的研究进展

综述了国内外BT22合金及其改型合金的应用现状,归纳介绍了BT22合金的锻造加工及热处理工艺.结果表明,BT22合金在两相区低于β_转15～50℃的温度范围内多火次锻造,每火次变形量不低于60%.通过严格控制变形速率和终锻温度可制备出组织均匀、晶粒细小的锻件,经两阶段整体热处理后可获得强度、塑性和韧性的最佳匹配.针对我国的研究现状指出了BT22合金大型锻件制备方面亟待解决的问题和未来研究发展的方向.     

氢处理对铸造钛合金低周疲劳寿命及断裂韧性的影响

本文研究了氢处理对铸造钛合金的低周疲劳寿命及断裂韧性的影响,发现经氢处理后铸造钛合金粗大的魏氏组织转变成细小的等轴组织,其应变低周疲劳寿命大大延长,在低周疲劳过程中,应变量较小时,试样出现循环硬化现象,而在应变量较大时,出现循环软化现象,氢处理后材料的断裂形式由脆性断裂转为韧性断裂;断裂韧性提高。     

氢处理对铸造钛合金低周疲劳寿命及断裂韧性的影响

本文研究了氢处理对铸造钛合金的低周疲劳寿命及断裂韧性的影响,发现经氢处理后铸造钛合金粗大的魏氏组织转变成细小的等轴组织,其应变低周疲劳寿命大大延长。在低周疲劳过程中,应变量较小时,试样出现循环硬化现象;而在应变量较大时,出现循环软化现象。氢处理后材料的断裂形式由脆性断裂转为韧性断裂;断裂韧性提高。     

BT20合金高温变形行为的研究

为实现BT20合金锻造的数值模拟和合理制定其热成形工艺参数,利用Thermecmastor-Z型热模拟试验机对该材料在热成形条件下的变形抗力进行了研究,考察了变形温度、应变速率及变形程度与变形抗力之间的关系,并利用冶金学方法对其进行了分析.结果表明,应变速率和变形温度的变化强烈影响着合金流变应力的大小,流变应力随变形温度升高而降低,随应变速率提高而增大.通过真实σ-ε曲线,回归出可综合反映锻造热力参数对材料成形性能影响的本构方程.     

钛合金焊接凝固结晶控制的研究

由于焊缝金属中粗大的柱状β晶粒组织严重影响其力学性能及耐蚀性,钛合金焊接凝固结晶方面的研究工作一直颇受重视。综述了该方向有代表性的研究成果,并介绍了本人利用电子束扫描控制焊接凝固结晶取得的一些结果。     

Research on the Characteristics of Hot Deformation in BT20 Titanium alloy and Its Optimum Spinning Temperature Range

Hot compression tests were conducted on a Gleeble-1500 simulator to investigate the hot deformation behavior of BT20 Ti alloy (Ti-6Al-2Zr-1Mo-1V) in the temperature range from 550 to 1000℃ at constant strain rate in the range of 0.01～1 s-1, and then the optimum spinning temperature range was determined. Moreover, tube spinning experiments were executed to verify the reasonability of the optimum temperature range. The results show that the flow stress declines gradually with increasing deformation temperature and decreasing strain rate. In α β phase region the dynamic recrystallization is the main softening mechanism and in β phase region the hot deformation softening is controlled by dynamic recovery. In α βphase region with reducing strain rate dynamic recrystallization is fully developed. The optimum temperature of hot spinning is 850～900℃ and that of warm spinning is 600～650℃.Meanwhile, at the temperature above 600℃ tubular workpieces of BT20 Ti alloy have been spun without surface cracks and microstructure inhomogeneity, which proves that the optimum spinning temperature range obtained through hot compression experiments is reasonable.     

钛合金焊接冶金研究进展

概括介绍了钛合金焊接的主要特点 ,综述了钛合金焊接冶金方面的研究进展 ,并阐述了该领域的研究前景。     

船用TA5钛合金激光焊接接头组织和性能研究

采用IPG光纤激光器对8 mm厚的TA5钛合金进行激光自熔焊接,并对焊接接头的微观组织和力学性能进行分析。结果表明,激光焊接接头表面成形连续、均匀、无飞溅,内部无气孔和裂纹等缺陷。母材组织为细小均匀的等轴α相;焊缝区组织主要由粗大的β柱状晶粒、大量的针状马氏体α'以及少量的板条马氏体组成;热影响区组织主要由等轴α相、少量的针状马氏体α'和少量的残余β组成;在熔合线的边界,柱状晶粒与等轴晶粒联生结晶、外延生长,保证了焊接接头的稳定连接。焊接接头各区域的显微硬度差异较大,最高硬度出现在熔合线附近,焊缝区和热影响区的显微硬度明显高于母材的。对拉伸断裂部位进行观察,拉伸断裂发生在远离焊缝的母材处,这说明激光焊接接头的抗拉强度与母材等强或者略高于母材的,这与大量针状马氏体形成的网篮组织有直接的关系。