高能束流加工技术在航空发动机领域的应用 被引量：14

1

作者 巩水利 《航空制造技术》 北大核心 2013年第9期34-37,共4页

高能束流加工技术的发展方向更趋于加工过程的自动化和智能化、虚拟制造、复合束源和集成化，并向着高品质、高功率、高效率、多功能和结构功能一体化方向发展，同时随着其在航空发动机及其他领域的应用愈加广泛和成熟，高能束流加工技... 高能束流加工技术的发展方向更趋于加工过程的自动化和智能化、虚拟制造、复合束源和集成化，并向着高品质、高功率、高效率、多功能和结构功能一体化方向发展，同时随着其在航空发动机及其他领域的应用愈加广泛和成熟，高能束流加工技术必将为我国航空事业的进步做出更大贡献。 展开更多

关键词 高能束流加工技术 航空发动机 应用 结构功能一体化 在航 加工过程 虚拟制造 航空事业

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高能束流加工技术的发展动态 被引量：7

2

作者 巩水利 高巍 +1 位作者 王玉岱 马旭颐 《航空制造技术》 北大核心 2014年第19期66-69,共4页

高能束流通常是指高能量密度的束流,如激光束、电子束、等离子体及离子束。高能束流加工技术利用高能束流对材料或构件进行制造及加工,主要包括焊接、增材制造和表面工程等。高能束流加工技术具有其他加工技术无法实现的独特优势,在先... 高能束流通常是指高能量密度的束流,如激光束、电子束、等离子体及离子束。高能束流加工技术利用高能束流对材料或构件进行制造及加工,主要包括焊接、增材制造和表面工程等。高能束流加工技术具有其他加工技术无法实现的独特优势,在先进制造领域尤其是飞机和航空发动机中的应用愈加重要。 展开更多

关键词 高能束流加工技术 增材制造 高能量密度 航空发动机 等离子体 表面工程 制造领域 激光束

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快速扫描电子束加工技术及其在航空制造领域的潜在应用 被引量：9

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作者 余伟 王西昌 +1 位作者 巩水利 毛智勇 《航空制造技术》 2010年第16期44-47,共4页

快速扫描电子束加工技术在国外已经相当成熟,在航空航天、汽车、医疗等方面的应用也越来越广泛。国内众多研究单位进行的一系列基础理论和应用研究为快速扫描电子束加工技术的发展奠定了基础,尤其是近几年随着控制技术的发展,快速扫描... 快速扫描电子束加工技术在国外已经相当成熟,在航空航天、汽车、医疗等方面的应用也越来越广泛。国内众多研究单位进行的一系列基础理论和应用研究为快速扫描电子束加工技术的发展奠定了基础,尤其是近几年随着控制技术的发展,快速扫描电子束加工技术在国内发展迅速,已经逐渐应用到工程实践中,进一步推动了国内精密制造技术的发展。 展开更多

关键词 加工技术 快速扫描 航空航天 电子束 应用 制造领域 精密制造技术 基础理论

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航空用钛合金结构件激光成形技术研究进展 被引量：7

4

作者 柏林 赵志国 +2 位作者 龚海波 李黎 李怀学 《航空制造技术》 北大核心 2013年第11期38-44,共7页

特种加工技术被国际上称为21世纪的技术，我国已在现代制造技术中广泛应用，并得到国家863计划项目和科技重大专项的大力支持。未来激光加工、电火花加工、超声波加工、数控加工等特种加工技术将向微细化、复合化、自动化的方向发展。

关键词 特种加工技术 成形技术 激光加工 结构件 钛合金 航空用 国家863计划项目 现代制造技术

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金属零件激光增材制造技术的发展及应用 被引量：93

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作者 李怀学 巩水利 +1 位作者 孙帆 黄柏颖 《航空制造技术》 北大核心 2012年第20期26-31,共6页

激光选区熔化技术与选择性激光烧结技术的不同之处在于后者粉末材料往往是一种金属材料与另一种低熔点材料的混合物,成形过程中,仅低熔点材料熔化或部分熔化把金属材料包覆粘结在一起,其原型表面粗糙、内部疏松多孔、力学性能差,需要经... 激光选区熔化技术与选择性激光烧结技术的不同之处在于后者粉末材料往往是一种金属材料与另一种低熔点材料的混合物,成形过程中,仅低熔点材料熔化或部分熔化把金属材料包覆粘结在一起,其原型表面粗糙、内部疏松多孔、力学性能差,需要经过高温重熔或渗金属填补空隙等后处理才能使用;而前者利用高亮度激光直接熔化金属粉末材料,无需粘结剂,由3D模型直接成形出与锻件性能相当的任意复杂结构零件,其零件仅需表面光整即可使用。 展开更多

关键词 激光选区熔化 选择性激光烧结技术 锻件 金属压制材料 激光增材制造 激光 金属材料 轻稀有金属合金 钛合金 成形过程 成形工艺 激光熔覆技术 技术实现

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航空表面涂层技术的应用与发展 被引量：9

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作者 李其连 崔向中 《航空制造技术》 2016年第14期32-36,46,共6页

航空表面涂层技术是航空制造技术的重要组成部分,涂层材料与涂层制造技术创新对提高航空零部件产品性能、降低能源消耗、提升产品可靠性及服役寿命具有重要意义。主要对涉及航空工业领域热障涂层、复合材料表面环境障涂层、高温可磨耗... 航空表面涂层技术是航空制造技术的重要组成部分,涂层材料与涂层制造技术创新对提高航空零部件产品性能、降低能源消耗、提升产品可靠性及服役寿命具有重要意义。主要对涉及航空工业领域热障涂层、复合材料表面环境障涂层、高温可磨耗封严涂层及纳米涂层技术的应用现状与研究进展进行了阐述。 展开更多

关键词 航空涂层技术 热障涂层 环境障涂层 封严涂层 纳米涂层

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Ti_2AlNb合金及其焊接技术研究进展 被引量：13

7

作者 陈玮 李晋炜 史一宁 《航空制造技术》 2015年第17期136-139,共4页

过去的30年里,Ti2AlNb基合金获得了广泛关注。作为替代镍基高温合金的选择之一,其优异的综合力学性能适应了未来航空发动机对高比强度、高比刚度的轻质高温结构材料的迫切要求,对于降低飞行器的自重,提高发动机结构效率和高温服役性能... 过去的30年里,Ti2AlNb基合金获得了广泛关注。作为替代镍基高温合金的选择之一,其优异的综合力学性能适应了未来航空发动机对高比强度、高比刚度的轻质高温结构材料的迫切要求,对于降低飞行器的自重,提高发动机结构效率和高温服役性能具有重要意义。 展开更多

关键词 金属间化合物 焊接 显微组织 力学性能

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电子束熔丝沉积快速制造成型技术与组织特征 被引量：38

8

作者 陈哲源 锁红波 李晋炜 《航天制造技术》 2010年第1期36-39,共4页

利用电子束熔丝沉积快速制造技术制备了TC4钛合金薄壁结构和实体结构试样,分析了成型技术特点,探讨了组织形貌特征及形成机制。研究表明:对于薄壁结构,采用合理的工艺参数,获得的熔积层的宽度为7.4mm,层高为1.5mm;结构纵截面的组织形貌... 利用电子束熔丝沉积快速制造技术制备了TC4钛合金薄壁结构和实体结构试样,分析了成型技术特点,探讨了组织形貌特征及形成机制。研究表明:对于薄壁结构,采用合理的工艺参数,获得的熔积层的宽度为7.4mm,层高为1.5mm;结构纵截面的组织形貌特征是原始β柱状晶与沉积高度方向大约成15°角,较为粗大,宽3～5mm,单个柱状晶贯穿几层到十几层熔积层不等。对于实体结构,熔积间距为4.7mm时得到的试样表面较为平整,熔积高度基本一致;试样纵截面可观察到明显的层带,而原始β柱状晶垂直向上生长。 展开更多

关键词 电子束 熔丝沉积 快速制造 成型特点

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采用EB-PVD技术制备两种多分层热障涂层的研究

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作者 刘亮 张华芳 +3 位作者 高巍 雷新更 崔向中 郑玉峰 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第20期21-24,共4页

基于电子束物理气相沉积(EB-PVD)技术,设计并分别采用离子束辅助沉积法和低转速法制备了两种具有分层结构的热障涂层(TBCs),对陶瓷层引入层状结构后的组织结构与性能进行了研究。结果表明,层状结构的引入带来大量平行于沉积面的分层界... 基于电子束物理气相沉积(EB-PVD)技术,设计并分别采用离子束辅助沉积法和低转速法制备了两种具有分层结构的热障涂层(TBCs),对陶瓷层引入层状结构后的组织结构与性能进行了研究。结果表明,层状结构的引入带来大量平行于沉积面的分层界面和相邻分层间的密度调制变化。层状结构TBCs的占优取向由(100)逐渐变化到(111),但仍都形成了不可转变的四方相(t′)结构。依据分层结构本身的差异和分层界面所处位置的不同,低转速分层试样具有更好的抗氧化性能,但离子辅助分层试样具有明显更长的热循环寿命。 展开更多

关键词 热障涂层 离子束辅助沉积 多层 寿命

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损伤容限钛合金的研究进展及应用现状 被引量：31

10

作者 房卫萍 陈沦 +3 位作者 史耀武 虞文军 毛智勇 唐振云 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期95-98,共4页

本文综述了Ti-6Al-4V ELI,TC4-DT,TC21和TA15 ELI四种损伤容限钛合金的研究新进展及其应用。指出Ti-6Al-4V ELI损伤容限合金在国外已经成功应用于飞机制造中,而TC4-DT,TC21,TA15 ELI三种损伤容限钛合金在国内处于开发研究阶段。重点介绍... 本文综述了Ti-6Al-4V ELI,TC4-DT,TC21和TA15 ELI四种损伤容限钛合金的研究新进展及其应用。指出Ti-6Al-4V ELI损伤容限合金在国外已经成功应用于飞机制造中,而TC4-DT,TC21,TA15 ELI三种损伤容限钛合金在国内处于开发研究阶段。重点介绍了TC4-DT,TC21,TA15 ELI的断裂韧性、疲劳裂纹扩展速率等损伤容限性能及其影响因素,指出片层组织有利于损伤容限性能的提高。 展开更多

关键词 钛合金 损伤容限 研究 应用

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TC4钛合金电子束焊缝形状特征分类研究 被引量：8

11

作者 王亚军 付鹏飞 关永军 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期53-56,共4页

论述了理论解析、数值模拟、回归分析、人工神经网络等多种焊缝形状的研究方法,采用多种预测方法结合将是较为理想的焊缝形状研究方案。在所获取的电子束焊缝截面上取一系列控制点,利用B样条曲线实现焊缝形状的参数化再现,分析了控制点... 论述了理论解析、数值模拟、回归分析、人工神经网络等多种焊缝形状的研究方法,采用多种预测方法结合将是较为理想的焊缝形状研究方案。在所获取的电子束焊缝截面上取一系列控制点,利用B样条曲线实现焊缝形状的参数化再现,分析了控制点参数与焊缝形状特征参数的关系,建立了焊接形状分类准则,获得了特征尺寸临界值,并将电子束焊缝分为漏斗型、钟罩型、楔型和钉型四类。 展开更多

关键词 电子束焊接 形状特征 几何控制点 参数化再现 分类准则

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300M超高强度钢及其电子束焊接接头高周疲劳断裂机制研究 被引量：6

12

作者 张国栋 杨新岐 +1 位作者 何鑫龙 李晋炜 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期69-75,共7页

测试了300M钢母材及电子束焊接接头高周疲劳性能,并结合断口宏/微观形貌分析了其高周疲劳断裂机制。结果表明:焊接接头高周疲劳性能低于母材的疲劳性能。母材试样表面微观缺陷以及硬脆的非金属夹杂Ti(C,N)粒子是诱导其疲劳微裂纹形成的... 测试了300M钢母材及电子束焊接接头高周疲劳性能,并结合断口宏/微观形貌分析了其高周疲劳断裂机制。结果表明:焊接接头高周疲劳性能低于母材的疲劳性能。母材试样表面微观缺陷以及硬脆的非金属夹杂Ti(C,N)粒子是诱导其疲劳微裂纹形成的两大因素。通过对电子来焊接接头高周疲劳断裂机制的分析认为:一方面,焊缝柱状晶结合强度低;另一方面,焊缝柱状晶粗大,晶面平直,且分布方向不一,在外加载荷作用下应变不协调,使沿最大切应力方向分布的柱状晶在低循环次数下即沿晶界开裂形成疲劳微裂纹。 展开更多

关键词 300M超高强度钢 电子束焊接 高周疲劳 断裂机制

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镁合金表面等离子喷涂Al涂层及耐蚀性研究 被引量：6

13

作者 王纯 周海滨 +2 位作者 李淑青 钱建刚 张家祥 《航空制造技术》 北大核心 2013年第17期74-77,共4页

利用等离子喷涂技术在AZ91D镁合金表面制备了Al涂层,并对所制备的涂层利用SEM进行微观形貌观察,利用XRD进行涂层物相分析,利用拉伸法测量涂层与基体的结合强度,利用光学显微镜法测量涂层的孔隙率,利用中性盐雾实验测试涂层的耐腐蚀性能... 利用等离子喷涂技术在AZ91D镁合金表面制备了Al涂层,并对所制备的涂层利用SEM进行微观形貌观察,利用XRD进行涂层物相分析,利用拉伸法测量涂层与基体的结合强度,利用光学显微镜法测量涂层的孔隙率,利用中性盐雾实验测试涂层的耐腐蚀性能。结果表明:在AZ91D镁合金表面等离子喷涂制备的Al涂层比较致密,涂层的孔隙率为3.36%;涂层与基体结合良好,涂层与基体间的结合强度为20.9MPa;涂层的耐蚀性很好,在中性盐雾条件下涂层在900h后仍完好无损;Al涂层中性盐雾试验后的腐蚀产物成份,主要为Mg(OH)2、Al(OH)3、Mg2(OH)3Cl·4H2O和Mg2CO3(OH)2·3H2O等物质。 展开更多

关键词 镁合金 等离子喷涂 AL涂层 耐蚀性

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钇硅酸盐材料力学性能的第一性原理研究 被引量：3

14

作者 靳磊 崔向中 +4 位作者 王纯 周国栋 姜春竹 李其连 杨璟 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期48-53,共6页

为深入研究C_f/SiC复合材料钇硅酸盐涂层材料Y_2SiO_5与Y_2Si_2O_7的力学性能,为钇硅酸盐涂层体系的设计提供理论依据,基于第一性原理广义梯度近似,研究钇硅酸盐理想晶体X1-Y_2SiO_5和γ-Y_2Si_2O_7的电子结构、力学性能。结果表明:X1-Y... 为深入研究C_f/SiC复合材料钇硅酸盐涂层材料Y_2SiO_5与Y_2Si_2O_7的力学性能,为钇硅酸盐涂层体系的设计提供理论依据,基于第一性原理广义梯度近似,研究钇硅酸盐理想晶体X1-Y_2SiO_5和γ-Y_2Si_2O_7的电子结构、力学性能。结果表明:X1-Y_2SiO_5和γ-Y_2Si_2O_7均为机械稳定结构,X1-Y_2SiO_5与γ-Y_2Si_2O_7的体模量、剪切模量、弹性模量、泊松比分别为112,49,128GPa,0.31和114,55,142GPa,0.29。可见X1-Y_2SiO_5的模量较γ-Y_2Si_2O_7低。同时研究二者理想晶体的韧性、热膨胀系数、残余应力。结果表明:X1-Y_2SiO_5韧性较γ-Y_2Si_2O_7好,热膨胀系数较γ-Y_2Si_2O_7高,残余应力较γ-Y_2Si_2O_7低。 展开更多

关键词 Y2SIO5 Y2Si2O7 第一性原理 力学性能

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TC4钛合金电子束焊接焦点动态变化特性研究 被引量：3

15

作者 付鹏飞 王亚军 +2 位作者 毛智勇 巩水利 王春明 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期38-41,共4页

为了探索电子束深熔穿透焊接原理,针对20mm厚TC4钛合金中厚板材开展了电子束焊接工艺实验,分析了电子束焊接过程焦点动态变化特性,研究了焊接速度、工作距离对电子束焊接焦点动态变化特性的影响。结果表明,随着焊接速度增加,临界穿透束... 为了探索电子束深熔穿透焊接原理,针对20mm厚TC4钛合金中厚板材开展了电子束焊接工艺实验,分析了电子束焊接过程焦点动态变化特性,研究了焊接速度、工作距离对电子束焊接焦点动态变化特性的影响。结果表明,随着焊接速度增加,临界穿透束流增大,焦点动态变化特征曲线上移;随着工作距离的增加,动态焦点逐渐向下移动;保持其他参数恒定,随着聚焦电流增加,电子束焦点动态变化,焊缝形貌由钉形向钟罩形过渡。 展开更多

关键词 TC4钛合金 电子束焊接 临界穿透束流 焦点

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航空钛合金表面激光熔覆Ti_3Al基复合涂层的组织性能分析 被引量：6

16

作者 李嘉宁 巩水利 +1 位作者 单飞虎 邓云华 《航空制造技术》 北大核心 2013年第16期76-80,84,共6页

介绍了各种不同条件下航空钛合金表面激光熔覆Ti3Al基复合涂层的组织性能,对钛合金表面改性及强化技术的发展具有极为重要的实际意义。

关键词 航空材料 钛合金 激光加工 表面

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铝锂合金YAG-MIG复合焊缝成形特征及性能研究 被引量：2

17

作者 许飞 陈俐 +3 位作者 巩水利 杨璟 赵晓明 何恩光 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期28-32,37,共6页

对5A90铝锂合金薄板YAG-MIG复合焊缝成形特征及性能进行了研究。结果表明:YAG-MIG复合焊可以显著改善5A90铝锂合金激光焊缝下塌、咬边等现象,扩大激光焊的最大间隙容许裕度,使之可达1.0mm。复合焊接头的主要组织特征为细晶层和焊缝区大... 对5A90铝锂合金薄板YAG-MIG复合焊缝成形特征及性能进行了研究。结果表明:YAG-MIG复合焊可以显著改善5A90铝锂合金激光焊缝下塌、咬边等现象,扩大激光焊的最大间隙容许裕度,使之可达1.0mm。复合焊接头的主要组织特征为细晶层和焊缝区大范围等轴晶,与激光焊接头类似。而不同之处表现为复合焊接头的显微组织相对粗化,柱状晶区范围相对减小。复合焊缝区硬度(83.57HV0.2)低于激光焊缝区硬度(95.65HV0.2),但前者硬度分布更加均匀。复合焊接头的抗拉强度和断后伸长率均低于激光焊接头,拉伸断裂往往发生在熔合区附近,呈现以脆性断裂为主的混合断裂。若使复合焊接头的综合力学性能达到使用要求,不仅需要焊后热处理强化,还需要与母材匹配性更好的焊丝。 展开更多

关键词 铝锂合金 激光焊 复合焊 组织 拉伸性能

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CuNiIn微动磨损涂层失效机理研究 被引量：4

18

作者 靳磊 崔向中 +3 位作者 马国佳 周国栋 姜春竹 李培忠 《装备环境工程》 CAS 2016年第3期70-75,共6页

目的系统研究CuNiIn和CuInO_2的晶体结构、体模量、剪切模量、杨氏模量、泊松系数、韧性、热膨胀系数、残余应力等物理参量,阐明CuNiIn涂层中生成的其他复合化合物—CuInO_2对CuNiIn机械性能的影响作用机制。方法采用基于密度泛函理论... 目的系统研究CuNiIn和CuInO_2的晶体结构、体模量、剪切模量、杨氏模量、泊松系数、韧性、热膨胀系数、残余应力等物理参量,阐明CuNiIn涂层中生成的其他复合化合物—CuInO_2对CuNiIn机械性能的影响作用机制。方法采用基于密度泛函理论的第一原理,弹性常数采用应力-应变方案,体模量、剪切模量、杨氏模量采用Voigt-Reuss-Hill方法计算。结果CuNiIn和CuInO_2均为机械稳定结构,CuNiIn和CuInO_2的体模量、剪切模量、杨氏模量、泊松系数分别为118.2GPa,13.7GPa,39.6GPa,0.44和119.0GPa,36.8GPa,100.1GPa,0.36。化合物CuInO_2的机械模量较CuNiIn高,韧性较差,热膨胀系数较低,涂层的残余应力较高。结论喷涂工艺不适,或CuNiIn涂层服役过程中生成的CuInO_2对微动磨损CuNiIn涂层服役性能有不利影响。 展开更多

关键词 六方CuNiIn 六方CuInO2 机械性能 第一原理

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钛合金薄板激光修饰焊残余应力研究 被引量：3

19

作者 王俊杰 常明 +2 位作者 何恩光 陈俐 杨璟 《航空制造技术》 2015年第3期75-77,85,共4页

采用X射线法测量焊接残余应力,对比研究了TC4钛合金薄板激光焊和激光修饰焊的残余应力分布规律与特点。结果表明：激光修饰焊未改变TC4钛合金薄板激光焊接接头残余应力的分布特征;激光修饰焊可以显著降低焊接接头横向残余应力,X方向上... 采用X射线法测量焊接残余应力,对比研究了TC4钛合金薄板激光焊和激光修饰焊的残余应力分布规律与特点。结果表明：激光修饰焊未改变TC4钛合金薄板激光焊接接头残余应力的分布特征;激光修饰焊可以显著降低焊接接头横向残余应力,X方向上的最大残余压应力由原来的409MPa降到345MPa,Y方向则从316MPa降至278MPa,在焊缝两侧8mm范围内,应力值波动很小,基本呈现均匀分布,对于焊接纵向残余应力激光修饰焊只是略微降低应力波动幅度;与激光焊的接头边缘处相比,由于边缘效应激光修饰焊接产生的残余应力释放幅度较低,从27%-42%降到10%-18%。 展开更多

关键词 X射线法 TC4钛合金 激光焊接 焊接残余应力 边缘效应

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TC4-DT合金电子束焊接接头低周疲劳性能研究 被引量：5

20

作者 唐振云 毛智勇 +1 位作者 李晋炜 马英杰 《航空制造技术》 2011年第16期111-115,118,共6页

通过对TC4-DT钛合金母材、电子束焊接接头显微组织的分析及焊接接头不同位置疲劳性能的测试,研究了焊接接头显微组织特点,比较了母材与焊接接头不同位置处的低周疲劳性能,讨论了不同应变水平下接头的断口形貌。结果表明,当疲劳应变幅Δ... 通过对TC4-DT钛合金母材、电子束焊接接头显微组织的分析及焊接接头不同位置疲劳性能的测试,研究了焊接接头显微组织特点,比较了母材与焊接接头不同位置处的低周疲劳性能,讨论了不同应变水平下接头的断口形貌。结果表明,当疲劳应变幅Δεt/2小于0.6%时,TC4-DT钛合金母材与接头的疲劳寿命2Nf基本相同,当疲劳应变幅Δεt/2大于0.6%时,随着塑性变形应变幅的增大,母材与焊接板材上、下层处的2Nf差异逐渐明显,其中母材处的2Nf最高,焊接板材上层处的2Nf最低。 展开更多

关键词 TC4-DT 电子束焊接 显微组织 低周疲劳

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