ZTC4钛合金精铸件电子束焊接接头组织与疲劳行为研究

在四种不同应力水平下对ZTC4钛合金精铸件进行了疲劳试验,研究了ZTC4钛合金精铸件电子束焊接接头组织、疲劳性能与疲劳断裂特征。结果表明,ZTC4钛合金精铸件基体显微组织为片层组织,电子束焊缝为晶粒内析出大量的细针状a’相的针状马氏体组织特征;焊缝硬度略高于基体;疲劳裂纹一般起源于焊缝熔合区表面或次表面微气孔,疲劳扩展初期断口表面存在类解理光滑刻面,并且疲劳条带呈脆性条带特征,而在疲劳扩展的中后期,转变为韧性疲劳条带特征;尺寸较大的表面、次表面焊接或冶金缺陷对焊接接头的疲劳性能有较大的影响。     

磁记忆切向分量信号的检测研究

针对金属磁记忆切向信号难以提取的问题,提出采用矢量合成法提取金属磁记忆切向分量,并通过ANSYS仿真软件验证其有效性;通过铁磁性金属构件拉伸试验对磁记忆切向分量信号与应力集中部位和应力集中程度的关系进行研究,并对磁记忆切向分量信号的K曲线进行分析.结果表明:采用矢量合成法能有效提取金属磁记忆切向信号;金属磁记忆切向分量...     

静载荷下硅钢片的磁畴结构变化

利用Bitter粉纹法观察了未经磁化、受力程度不同的无取向硅钢片试件的磁畴结构,对比分析了应力对磁畴及磁场值△B的影响。结果表明：无取向硅钢试件在禾受力或应力集中较小时,晶粒内磁畴以180°剑状畴为主,同一晶粒内畴壁相互平行;随着应力集中程度增加,畴壁长度和间距发生改变,出现了迷宫畴,并且随着应力集中程度越大,迷宫畴的数量越多,表面磁场值LxB越大。试验为探讨磁记忆检测的微观机理提供了依据。     

粉末尺寸和氧含量对FGH96合金中PPB形成的影响

采用氩气雾化制粉和热等静压成形工艺制备FGH96粉末高温合金,用金相显微镜和扫描电镜等设备研究FGH96合金中原始颗粒边界(PPB)的组成和元素分布以及不同的氧含量和粉末尺寸对PPB形成的影响。结果表明:在热等静压制度为1 150℃、4 h、150 MPa条件下制得的FGH96合金中,PPB主要由大尺寸γ′相、少量碳化物、氧化物或碳氧化物组成;在粉末尺寸相同的情况下,氧含量对PPB形成的影响较大,氧含量越大,PPB形成的严重程度越大;在控制坯锭氧含量相近的情况下,粉末尺寸对PPB形成的严重程度影响较小。     

单晶高温合金再结晶的抑制方法研究进展

单晶高温合金具有优异的高温力学性能,是制造先进航空发动机涡轮叶片的主要材料。单晶高温合金的优异性能主要来源于消除了晶界,而再结晶的出现会显著降低合金的高温力学性能;因此,研究单晶高温合金再结晶的抑制方法对单晶高温合金叶片的安全使用具有重要意义。本综述主要介绍了近年来国内外对于单晶高温合金再结晶抑制方法方面的研究成果,包括预回复热处理、渗碳、涂层以及去除表面变形层等对再结晶的抑制作用,以及晶界强化元素对再结晶危害的修复作用。     

金属磁记忆检测技术定量评估构件疲劳损伤研究

对18CrNi4A钢缺口试件在三级应力水平下进行疲劳试验和磁记忆信号检测,研究金属磁记忆信号在疲劳过程中的变化规律和磁记忆检测技术对构件疲劳损伤的定量估评.结果表明:在稳定循环阶段,磁信号随疲劳循环周次增加无显著改变,疲劳裂纹萌生后,磁信号逐渐增加,并在断裂后发生激变;磁信号特征参量Kmax,Hp(y)max,Hp(y)min和Hp(y)sub值与应力水平和疲劳损伤程度存在强烈的相关性,特征参量绝对值随应力水平或疲劳损伤程度的增加而逐渐增加;磁信号特征参量Kmax平均值法可较准确地定量评估构件疲劳损伤,该方法判据为:当m(m=Kmax/KAVmax)＞1,试件存在严重的疲劳损伤.     

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℃。     

坡口形状对GH536焊接接头组织及力学性能的影响

为探讨不同坡口角度对GH536镍基高温合金焊接接头组织及性能的影响,研究了其焊缝中心及热影响区组织、硬度及疲劳裂纹扩展速率。结果表明：随着坡口角度的减小,焊缝尺寸变大,热影响区范围扩大,焊缝中心的组织发生改变,硬度逐渐提高;相同应力强度因子幅条件下,GH536高温合金大角度坡口焊接接头具有较高的疲劳裂纹扩展速率,但小角度坡口的焊接接头疲劳裂纹扩展速率增加相对较快;在设计GH536镍基高温合金焊接坡口时,要综合考虑焊缝开裂的难易程度及疲劳裂纹扩展速率。     

发动机Ⅰ级涡轮叶片裂纹分析

发动机在进行试车时发现Ⅰ级涡轮叶片在进气边出现裂纹.涡轮叶片材质为K465铸造高温合金,截至裂纹发现时,发动机累计工作时间为145 h.通过外观观察、断口观察、金相检查和温度热模拟试验等手段,分析了叶片裂纹的性质和原因.结果表明:Ⅰ级涡轮叶片裂纹性质为疲劳裂纹;叶片出现裂纹的原因是榫头型芯未脱除干净,榫头冷却通道堵塞,叶片超温造成组织和性能弱化,导致叶片在高温区萌生裂纹,提前失效;根据热模拟试验结果可以判断,叶片裂纹处承受温度在1 260 ℃以上.     

定向铸造镍基高温合金Hf夹杂的特征及成因

采用扫描电镜、透射电镜和能谱技术，详细分析DZ125和DZ22镍基高温合金中富Hf夹杂物的形貌、结构及成分，开展不同Hf添加量的镍基合金凝固组织特征的模拟实验探究，阐明Hf夹杂物的形成机理。结果表明：DZ125和DZ22合金铸件的边缘均存在不规则形态的夹杂物，其中白亮夹杂物为HfO₂,与之伴生的灰色夹杂物中含有Al₂O₃。镍基高温合金中的Hf元素聚集倾向强，Hf含量较高时可形成百微米以上的大尺寸富Hf相，随着Hf含量降低，富Hf相减小且分布更为均匀。高温下Hf与熔体中的氧、陶瓷型壳/型芯氧化物具有高的自发反应驱动力，当Hf分散不充分时，Hf倾向于向氧化物陶瓷相/熔体的界面聚集，在高温下与陶瓷中的Al₂O₃和硅溶胶黏结剂中的SiO₂发生反应，从而导致铸件表层HfO₂夹杂物的形成。