SP-700钛合金超塑性能及双层结构SPF/DB工艺研究

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作者 刘明刚 王珏 +3 位作者 杨堃 赵天章 张晓巍 张懋达 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期71-77,共7页

在720~820℃,5×10^(-2)~1×10^(-3) s^(-1)应变率范围内对SP-700钛合金超塑性能进行测试和研究。结果表明:在780~800℃,1×10^(-3) s^(-1)应变率下,材料展现出良好超塑性,伸长率超过762%。为验证SP-700钛合金低温超塑成形... 在720~820℃,5×10^(-2)~1×10^(-3) s^(-1)应变率范围内对SP-700钛合金超塑性能进行测试和研究。结果表明:在780~800℃,1×10^(-3) s^(-1)应变率下,材料展现出良好超塑性,伸长率超过762%。为验证SP-700钛合金低温超塑成形工程化应用的工艺性,实现高效率研制,选定工艺参数为780~800℃,应变率为5×10^(-3) s^(-1),采用SPF/DB技术进行典型双层结构件试制,采用三维扫描测量技术分析构件成形精度,进行力学性能测试、金相组织分析和氢氧含量测试,并与Ti-6Al-4V合金相应性能进行对比。结果表明:在选定的工艺参数下,SP-700钛合金可成形符合标准的多层结构SPF/DB零件,成形精度<0.5 mm;与Ti-6Al-4V相比,该材料具有良好低温超塑性,可替代Ti-6Al-4V工程化应用。 展开更多

关键词 SP-700钛合金 超塑性能 超塑成形/扩散连接 双层结构 成形精度

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TC4钛合金双曲度复杂航空零件热成形工艺研究 被引量：20

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作者 王珏 韩颖杰 +1 位作者 谢洪志 彭皓云 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期29-37,共9页

选取TC4钛合金双曲度复杂航空零件作为研究对象,采用热成形工艺进行成形。设计了3种成形模具工艺方案,分别为无拉伸梗、整体拉伸梗和局部拉伸梗。采用有限元仿真技术对3种成形工艺方案进行模拟,得到零件成形过程中的厚度变化情况,并预... 选取TC4钛合金双曲度复杂航空零件作为研究对象,采用热成形工艺进行成形。设计了3种成形模具工艺方案,分别为无拉伸梗、整体拉伸梗和局部拉伸梗。采用有限元仿真技术对3种成形工艺方案进行模拟,得到零件成形过程中的厚度变化情况,并预测可能产生的成形缺陷,对零件成形质量进行了评估,确认了拉伸梗在成形过程中的作用。通过3种成形工艺方案的数值模拟结果反复优化模具设计,最后得到最优的模具设计方案,并进行了试验验证。结果表明,采用模拟仿真优化后的模具成形制造的零件表面质量良好,拉伸梗在成形过程中对材料起到了拉伸作用,防止零件褶皱的产生,零件厚度分布均匀,完全满足设计和使用需求;工艺试验结果与有限元仿真结果一致。 展开更多

关键词 航空零件 热成形 有限元仿真 模具设计

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大型钛合金拼焊蒙皮整体化等温热成形工艺研究 被引量：1

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作者 朱丽 《制造技术与机床》 北大核心 2020年第8期27-30,67,共5页

将钛合金拼焊蒙皮组合件作为一个大型零件直接进行一次等温热成形,替代原有的多次热成形和焊接流程。开发了适用于大型模具制造的新型耐热铸钢材料XZ19-4N,具有良好的综合力学性能和抗高温氧化性,各项性能指标优于现行技术要求。设计了... 将钛合金拼焊蒙皮组合件作为一个大型零件直接进行一次等温热成形,替代原有的多次热成形和焊接流程。开发了适用于大型模具制造的新型耐热铸钢材料XZ19-4N,具有良好的综合力学性能和抗高温氧化性,各项性能指标优于现行技术要求。设计了整体成形工装,采用工艺过程模拟仿真分析技术预判成形质量,减少了实验成本和误差,形成了钛合金整体化等温热成形方法,实现了超大型钛合金蒙皮的无焊缝整体成形。 展开更多

关键词 钛合金 拼焊 蒙皮 模具材料 整体化

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TC1钛合金板材热加工性能研究 被引量：7

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作者 朱丽 孔融 +3 位作者 吴伟平 陈新华 何晓健 孟宝 《精密成形工程》 北大核心 2022年第4期154-161,共8页

目的研究新一代飞机用TC1钛合金板材在不同温度和应变速率下的热塑性变形行为,进行热变形本构建模,构建热加工图。方法在Gleeble-3500热模拟试验机上开展TC1钛合金板材在温度为500~650℃、应变速率为0.01~0.0001 s^(-1)条件下的等温恒... 目的研究新一代飞机用TC1钛合金板材在不同温度和应变速率下的热塑性变形行为,进行热变形本构建模,构建热加工图。方法在Gleeble-3500热模拟试验机上开展TC1钛合金板材在温度为500~650℃、应变速率为0.01~0.0001 s^(-1)条件下的等温恒应变速率单向拉伸试验,利用应变补偿的双曲正弦模型进行热变形本构拟合,绘制热加工图。结果在同一温度下,TC1钛合金的流动应力随应变速率的减小而降低,但伸长率增加,最大断裂应变增大;变形温度在500℃时,加工硬化占据主导地位,随着温度升高至550、600、650℃,硬化阶段变短,应力达到峰值后很快下降,发生软化,此时热软化占主要地位。结论建立的应变补偿的双曲正弦本构模型能够有效描述TC1钛合金板材在不同温度和应变速率条件下的热塑性变形行为;根据建立的TC1钛合金板材热加工图,可以确定其热加工工艺窗口为600~650℃、0.0001~0.001 s^(-1),为TC1钛合金板的热加工提供科学指导。 展开更多

关键词 TC1钛合金板材 热塑性变形 本构模型 热加工图

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TA15钛合金薄板激光-TIG复合焊接头疲劳性能研究 被引量：6

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作者 刘晓寒 倪家强 刘艳梅 《热加工工艺》 北大核心 2019年第3期15-18,23,共5页

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... 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。 展开更多

关键词 激光-TIG复合焊接 钛合金 中值疲劳寿命

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微小薄壁变形预测的迭代有限元法 被引量：1

6

作者 李鹏飞 刘宇 +1 位作者 巩亚东 李亮亮 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期527-531,共5页

将迭代有限元法引入微小薄壁铣削中,建立了变形量的预测模型,预测了不同径向切削深度、不同薄壁厚度时的铣削变形量大小,通过试验加工和Deform-3D仿真对模型进行了验证.结果表明:迭代有限元变形预测值与试验加工变形量较为接近;加工后... 将迭代有限元法引入微小薄壁铣削中,建立了变形量的预测模型,预测了不同径向切削深度、不同薄壁厚度时的铣削变形量大小,通过试验加工和Deform-3D仿真对模型进行了验证.结果表明:迭代有限元变形预测值与试验加工变形量较为接近;加工后的薄壁残余厚度大于理想状况下的加工厚度;最大变形量随壁厚的增大先保持最大值然后逐渐减小至0;薄壁厚度应当与切削参数相协调,调整工件刚度与切削力大小相适应,否则会导致变形量过大. 展开更多

关键词 微小薄壁 迭代有限元 微铣削 变形分析 变形预测

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钢铁表面HEDP镀铜与氰化镀铜工艺比较 被引量：2

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作者 邱媛 彭华领 于宽深 《电镀与精饰》 CAS 北大核心 2017年第8期29-32,共4页

从镀层外观、结合力及孔隙率等镀层性能,电流密度范围、阴极电流效率、深镀能力和分散能力等镀液性能,以及氢脆性能和疲劳性能,比较了钢铁表面HEDP镀铜与氰化镀铜工艺的性能特点。结果表明:HEDP镀铜工艺的各项性能均达到或超过氰化镀铜... 从镀层外观、结合力及孔隙率等镀层性能,电流密度范围、阴极电流效率、深镀能力和分散能力等镀液性能,以及氢脆性能和疲劳性能,比较了钢铁表面HEDP镀铜与氰化镀铜工艺的性能特点。结果表明:HEDP镀铜工艺的各项性能均达到或超过氰化镀铜工艺的水平。 展开更多

关键词 钢铁基体 镀铜 性能比较

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钛合金表面缺陷的激光熔覆修复研究 被引量：10

8

作者 于新年 孙福权 +2 位作者 刘新宇 李新东 刘冰 《航空制造技术》 2011年第16期116-118,共3页

采用激光熔覆方法对钛合金试样表面缺陷进行修复,对修复结果进行反复测试,并与氩弧焊修复进行对比试验。试验结果表明,激光熔覆可实现对钛合金表面缺陷的有效修复,且各方面性能远高于氩弧焊修复。

关键词 修复 激光熔覆 钛合金表面缺陷 氩弧焊

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基于iMachining和PM软件的智能高效粗加工方法研究

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作者 卜庆奎 崔洋 +2 位作者 赵军 李亮亮 李亚宏 《工具技术》 北大核心 2022年第12期132-134,共3页

针对传统数控铣削加工效率低、加工参数主要依靠经验以及机床和刀具加工潜力发挥不足的弊端,利用SolidCAM软件提供的iMachining加工策略,完成数控铣削粗加工的自动编程。同时,针对iMachining在刀具轨迹自动生成时某些部位切削力突变的情... 针对传统数控铣削加工效率低、加工参数主要依靠经验以及机床和刀具加工潜力发挥不足的弊端,利用SolidCAM软件提供的iMachining加工策略,完成数控铣削粗加工的自动编程。同时,针对iMachining在刀具轨迹自动生成时某些部位切削力突变的情况,利用Production Module软件提供的刀具轨迹分析功能,对刀具承受切削力突变的部位进行优化处理。通过以上方式进行数控铣削粗加工编程,有效提高了数控铣削加工效率,充分发挥了机床和刀具的潜力,提高了刀具的使用寿命和机床切削的稳定性。 展开更多

关键词 数控铣削 粗加工 iMachining Production Module 切削力 优化

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TC4钛合金表面氧化皮去除 被引量：15

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作者 乔永莲 刘会军 +1 位作者 许茜 沙春鹏 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 北大核心 2014年第2期165-169,共5页

针对TC4钛合金在热成形过程中其表面易形成一层致密的氧化皮且氧化皮的表面形貌和厚度均受温度影响这一现象,采用先热碱洗后酸洗的工艺过程对TC4钛合金在不同温度下氧化后的氧化皮去除工艺进行了研究.采用光学显微镜对氧化皮形貌进行表... 针对TC4钛合金在热成形过程中其表面易形成一层致密的氧化皮且氧化皮的表面形貌和厚度均受温度影响这一现象,采用先热碱洗后酸洗的工艺过程对TC4钛合金在不同温度下氧化后的氧化皮去除工艺进行了研究.采用光学显微镜对氧化皮形貌进行表征,研究了时间对去除氧化皮的影响,且通过国际上较先进的美国LECO公司RH-404定氢仪对去除氧化皮后钛合金的氢质量分数进行了测定.结果表明,通过采用先热碱洗后酸洗的过程,TC4钛合金表面的氧化皮可以完全被去除.此外,通过RH-404定氢仪测得合金中氢质量分数的变化不大. 展开更多

关键词 钛合金 热成形 光学显微镜 氧化皮 热碱洗 酸洗 氢质量分数 定氢仪

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保持架挤压铸造充型和凝固过程的数值模拟 被引量：3

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作者 白彦华 朱丽 +2 位作者 于宝义 陈岩 依龙 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 2009年第5期499-503,共5页

为实现对挤压铸造生产过程的精确控制,运用有限元模拟软件对镁合金轴承保持架进行挤压铸造充型和凝固过程的数值模拟,得出最佳的挤压铸造工艺参数.优化的工艺参数为:浇注温度710℃,模具预热温度180℃,冲头压射速度25mm/s,比压200MPa,保... 为实现对挤压铸造生产过程的精确控制,运用有限元模拟软件对镁合金轴承保持架进行挤压铸造充型和凝固过程的数值模拟,得出最佳的挤压铸造工艺参数.优化的工艺参数为:浇注温度710℃,模具预热温度180℃,冲头压射速度25mm/s,比压200MPa,保压时间约为20s.建立了充型时间和凝固时间与模具预热温度和冲头压射速度的数学关系式,并对液态合金的充型及凝固过程进行了可视化观察.模拟结果表明,充型、凝固过程合理,铸件结构完整,效果良好,说明镁合金轴承保持架具有良好的成形性.将此模拟结果应用到实践中,可优化挤压铸造过程,提高工作效率. 展开更多

关键词 数值模拟 挤压铸造 充型 凝固 工艺参数 优化 模拟软件 镁合金轴承保持架

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基于遗传算法的增/减材复合零件拉伸性能的多目标优化 被引量：2

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作者 李亮亮 李鹏飞 +1 位作者 刘洋 张腾 《制造技术与机床》 北大核心 2021年第6期15-19,共5页

通过遗传算法对增/减材复合加工316L的拉伸性能进行多目标优化。以送粉速率、激光功率和扫描速度为考察因素,以抗拉强度、屈服强度和伸长率为评价指标,利用最小二乘法对正交试验结果建立评价指标回归模型,并结合MATLAB遗传算法工具箱对... 通过遗传算法对增/减材复合加工316L的拉伸性能进行多目标优化。以送粉速率、激光功率和扫描速度为考察因素,以抗拉强度、屈服强度和伸长率为评价指标,利用最小二乘法对正交试验结果建立评价指标回归模型,并结合MATLAB遗传算法工具箱对回归模型进行多目标优化。得到最优的加工工艺匹配为送粉速率7.23 g/min、激光功率600 W、扫描速度600 mm/min,在此条件下抗拉强度为763.981 4 MPa,屈服强度为553.520 4 MPa,伸长率为0.701 540。 展开更多

关键词 增/减材复合 316L 正交试验 多目标优化 遗传算法

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TA15钛合金喷丸强化 被引量：4

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作者 季秀升 李小强 邓同生 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期76-78,共3页

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0.1... 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。 展开更多

关键词 钛合金 喷丸强化 疲劳强度 表面粗糙度

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Inconel 718高温合金增减材复合制造各向异性及切削温度影响分析 被引量：3

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作者 刘欢 刘彬 +2 位作者 李亮亮 刘静 李鹏飞 《工具技术》 北大核心 2023年第1期54-59,共6页

结合定向能量沉积增材制造和铣削加工的增减材复合制造不仅可以实现高效加工,而且能够及时消除缺陷,使加工材料达到较高的加工精度,但是制造过程中铣削温度和增减材切换产生的界面对零件性能影响还不明晰。以Inconel 718高温合金为原料... 结合定向能量沉积增材制造和铣削加工的增减材复合制造不仅可以实现高效加工,而且能够及时消除缺陷,使加工材料达到较高的加工精度,但是制造过程中铣削温度和增减材切换产生的界面对零件性能影响还不明晰。以Inconel 718高温合金为原料制备薄壁结构,对比室温及高温铣削影响,分析其不同朝向的性能。结果表明,竖直方向的综合力学性能低于其他方向,在倾斜45°方向时,高温铣削的性能优于室温铣削,层间增减材复合制造试样获得最大拉伸强度。 展开更多

关键词 增减材复合制造 拉伸强度 Inconel 718 定向能量沉积 高温铣削

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