TiAl合金涡轮压缩损伤与拉伸断裂行为

为研究TiAl合金涡轮经压力作用后的组织损伤机制及性能弱化规律,设计了对TiAl合金涡轮先压缩再拉伸的实验方法。利用扫描电镜(SEM)对压缩后的涡轮轴颈表面及内部的滑移和微裂纹进行了分析,并观察了拉伸断口形貌。实验结果表明：随着前期涡轮所受的压力的增大,压缩后的TiAl涡轮剩余抗拉强度逐渐降低,当压力为610 MPa时,剩余抗拉强度仅为86 MPa,强度损失率高达70%。TiAl合金压缩过程中形成了以沿层裂纹为主、穿层裂纹为辅的变形损伤特征。与压缩轴成45°的最大剪应力方向上的沿层裂纹是TiAl合金压缩损伤的主要形式。压缩损伤后的TiAl合金涡轮拉伸断裂均发生在靠近涡轮浇铸冒口侧的细轴颈部位。受压变形后的片层组织中的微小裂纹在随后拉应力作用下继续扩展直至韧带桥被贯穿,小裂纹合并成大裂纹,在断口上表现出沿层和穿层的混合断裂形貌。     

65Mn弹簧夹头摩擦焊接头组织分析

根据产品结构需求,对65Mn钢铣刀弹簧夹头进行了摩擦焊接工艺试验,分析了65Mn弹簧钢摩擦焊接头的金相组织,测试了焊态及热处理后焊缝及其近区沿轴向硬度分布。结果表明,摩擦焊接65Mn弹簧钢能够得到无缺陷的焊接接头。焊态下焊缝处出现了淬硬现象,经过焊后调质热处理,淬硬现象消除。该摩擦焊接工艺适合于大批量65Mn钢铣刀弹簧夹头的焊接。     

锻钢活塞摩擦焊接参数及接头组织分析

对锻钢活塞摩擦焊接工艺进行了试验研究。测试了摩擦焊接头性能,分析了摩擦焊接过程中焊接参数变化的特点,讨论了其焊接接头的金相组织。指出该材料的摩擦焊接头町具有与母材等强甚至超强性能,是连接钢制活塞裙部与冠部的一种很好的工艺方法。摩擦焊接过程中主轴电机电枢电流有两个前峰值,滑台位移有两个平台。焊合区及近缝区组织为细小的针状马氏体组织,尤其焊合区马氏体针特别致密细小。母材中的硫化物夹杂对焊接接头有很大影响,是降低接头性能的主要原因。     

TC17-TC11异种钛合金线性摩擦焊接头弯曲性能分析与改善

分析了TC11和TC17异种钛合金线性摩擦焊接接头的弯曲性能,探寻了焊缝区弯曲塑性的薄弱区。通过测试焊接接头的硬度、分析焊缝区组织、断口形貌,特别是弯曲试样表面滑移线形态,研究了弯曲断裂机制。通过焊后超声冲击以及高温固溶+时效热处理,探索了改善焊接接头弯曲塑性的工艺方法。研究结果表明,采用接头弯曲性能试验,可以更好地表征TC11和TC17异种钛合金线性摩擦焊接接头焊缝区的宏观性能;经焊后时效热处理的线性焊接头的弯曲角度只有TC17母材的38%,TC11母材的30%。弯曲塑性是其力学性能的薄弱环节;焊合区及TC17侧变形区是接头弯曲塑性的薄弱区,弯曲断口均呈脆性断裂特征。焊合区断口为细小等轴晶粒的晶间断裂,焊接界面对TC17侧的滑移有明显的阻碍作用,容易在焊合区TC17侧形成微观裂纹;TC17变形区的弯曲起裂断口是大面积滑移剪切所形成的剪切韧窝,而TC17侧变形区晶粒大而长,有利于形成更长的滑移线和更集中的位错聚集,所以弯曲试验时TC17侧变形区最容易开裂。焊后进行超声冲击处理,在试件表面形成了约20 μm厚度的变形层,接头的弯曲角度相对提高34%;接头进行高温固溶+时效处理后,接头的弯曲塑性提高,最高平均弯曲角度达到31.2°,相对提高82%。为钛合金线性摩擦焊接接头的宏观塑性性能分析与改善提出了一个有意义的研究方向。     

TC11/TC17钛合金线性摩擦焊接头界面研究

采用OM、SEM、TEM等手段对TC11和TC17钛合金线性摩擦焊接界面的显微组织进行了分析。结果表明,在焊合界面处发生了动态再结晶,形成了共有晶粒和共有晶界,共有晶粒内焊合界面处形成了一个相界面。合金元素在共有晶界和共有晶粒内相界面处均发生了相互扩散。在共有晶粒和共有晶界形成过程中对溶质元素的排斥、吸附与拖曳作用下,共有晶粒内相界面处合金元素的变化范围比共有晶界处宽,且焊合区相界面处的成分变化要大于相内部。焊合界面处形成了大量细小的针状α相,其内有大量的变形孪晶。共有晶粒内的焊合界面的微观结构包括2个界面(两侧材料各自的再结晶生长界面)和2个生长区(有序和无序),该处动态再结晶也有类似于凝固结晶的有序和无序结晶过程。     

室外可调节遮阳与建筑立面一体化设计研究初探

阐述了室外可调节遮阳与建筑立面一体化设计的建筑学价值,继而多层次地探讨了一体化设计的基本原则。针对屋顶、外廊、阳台、外墙、门窗洞口等建筑立面各要素,就一体化设计的可能性和方法作了展开与分析。