卫星钛导管钎焊焊料研究

钎焊料是实现卫星钛导管安装位置氩气保护高频钎焊的三大技术关键之一。本文简述了用于卫星钛导管钎焊的钎焊料试验研究结果。通过对Ti-Cu-Ni、Ti-Zr-Ni、Ag-Al-Mn和49Ti-49Zr-2Be等钎焊料与纯钛的钎焊工艺性能试验、接头与无水肼介质的相容性试验、接头强度试验等比较,确定了用于卫星钛导管钎焊焊料的化学成分(10-20%铜、14—25%镍、余为钛)和熔化温度(890—920℃)。钛导管接头,用该钎料在氩气保护下进行高频钎焊时,能满足卫星钛导管的各项技术要求,可代替钛锆铍钎焊料用于卫星钛导管的钎焊。     

TA4钛管的氩弧銲

一、概述钛合金具有比强度高、热强度高、抗蚀性高的特点,是航空工业中最有前途的一种结构材料。由于钛合金在酸、碱、盐等腐蚀介质中很稳定,因此工业部门常用作有机物溶液的输送管道。钛合金具有高度的化学活性,既增强了材料的抗蚀性,又给焊接过程造成了一定的难度。二、TA4焊接特点分析 (一)易产生氧气孔钛是极活泼元素,在溶化状态甚至在高于400℃的固态时,就能吸收氢而形成固溶体。冷却时氢在钛中溶解度显著下降,易造成氢气     

石墨密封材料高温摩擦磨损行为及预测

利用HT-1000型高温摩擦磨损试验机研究了石墨M210密封材料高温下摩擦磨损性能,采用扫描电子显微镜（SEM）观察分析了磨损表面形貌.基于试验数据,通过灰色理论GM（1,1）建立了摩擦因数和磨损率预测模型.结果表明:石墨M210密封材料摩擦因数呈先增大再减小,而后趋于一稳定值,试验温度为450℃时,摩擦因数最小;磨损率随着试验温度升高而增大.试验温度在低于300℃,磨损表面具有明显的黏着、撕裂和无序的塑流动痕迹,高于400℃时,塑流动痕迹具有明显的方向性,出现了剥落和断裂痕迹.温度较低时,石墨材料表面主要是水汽物理吸附膜起润滑作用,随着试验温度升高,由物理吸附膜润滑逐渐转向反应膜润滑.基于试验数据建立了精度等级均为1级的摩擦因数和磨损率的预测模型.      

钛合金熔焊时氧化问题的研究

钛合金是一种比重小(一般为4.5左右)、强度高、同时具有良好抗腐蚀性、热强性及低温韧性好的一种新材料。其缺点是: 1.易吸收氮、氢、氧温度大于650℃时对氮、氢、氧具有高度活性。特别在液态时能大量地吸收氮、氢、氧等气体,使熔敷金属的硬度显著增加,延伸率减小,性能变脆。 2.易氧化熔焊时,焊缝及热影响区由于加热温度和保护气体纯度的不同,使表面呈现出不同的氧     

多孔TC4钛合金的吸氢热力学特性的研究

利用管式氢处理炉测定了多孔TC4钛合金在673K,773K,873K和973K下的吸氢PCT曲线,确定了多孔TC4钛合金在不同温度下的吸氢平台压,并根据范德荷夫方程得出了吸氢热力学参数,分析了吸氢前后的组织变化。研究结果表明,不同温度下的PCT曲线都包括两个吸氢平台,分别是αH+βH→βH和βH→βH+δ相变所导致的平台,且平台压随着温度的升高逐渐升高;多孔TC4钛合金在生成氢化物时的焓变和熵变分别为(-47.07±0.14)kJ.mol-1和(-125.24±0.17)J·K-1·mol-1,说明多孔TC4-H体系中生成的氢化物的稳定性较Ti-H体系小,放出的热量也较少;置氢温度为673K时,由于吸氢量较高,材料组织中出现了裂纹,当置氢温度增加到973K时,组织则呈现为多方向生长的块状形貌。     

科技信息

美国X-30型国民号空天飞机(NASP)将是一种完全可以重复使用的航天飞行器。它以高超音速(轨道飞行速度为25马赫)飞行,水平起飞和着落。NASP头锥部的温度可达2760℃,其机翼前缘可能经常处于1490～1925℃的高温。NASP的高刚性、薄壁型材加工制成的承载部件需要由具有高强度、低密度、在高温下保持高性能的新材料制成,这些材料应兼有超级合金的高温性能和钛合     

一种第四代单晶高温合金不同温度的拉伸性能各向异性

采用籽晶法在定向凝固炉中制备了一种[001],[011]和[111]取向的第四代单晶高温合金,分别在 23 ℃,800 ℃和 980 ℃研究了合金不同取向的拉伸性能,利用光学显微镜、扫描电镜研究不同取向、不同温度的合金组织、断口形貌和断裂组织。结果表明:不同取向合金在垂直于晶体生长方向的截面上具有明显不同的铸态枝晶和热处理组织形貌。不同温度合金的屈服强度和抗拉强度按[111]、[001]、[011]取向的顺序降低。合金的伸长率与断面收缩率在 23℃和 980 ℃时[011]取向最大,而 800 ℃时[111]取向最大。23 ℃和 800 ℃不同取向合金拉伸为类解理断裂,980 ℃[001]、[111]合金拉伸为韧窝断裂,而[011]取向合金拉伸为类解理和韧窝混合断裂。拉伸断裂后,23 ℃和 800 ℃时不同取向合金的γ′相仍为立方体形状,980 ℃时[001]取向合金γ′相沿应力方向变长,[111]取向合金的γ′相变成平行四边形,而[011]取向合金的γ′相被单一密集滑移带剪切。     

PCBN刀具在Inconel 718加工中的应用

Inconel718应用简介术语“超级合金”描述了一个范围广泛的专门用于通常在高温下苛求优异的机械和化学特性而开发的镍、铁和钴基合金。大约2/3的超级合金被用于航空工业的动力涡轮机和相关零件的制造。这些合金的典型应用是飞机发动机的热端。剩余的1/3被用于化学、医疗和建筑行业中要求特别的高温性能和/或优异的耐蚀或抗氧化性能的场合。Inconel718是一种沉淀硬化的镍铬合金,含有相当数量的铁、铌和钼,以及少量的铝和钛。它把耐蚀性、高强度与杰出的焊接性能(包括抗焊后破裂的性能)结合在一起。在高达700℃的温度下,该合金具有极佳的5004…     

变形高温合金中钛含量测定方法的研究

运用N2O-C2H2火焰原子吸收光谱法测定变形高温合金中的钛含量。考察了钛的最佳测定条件以及线性浓度范围。在样品测定中对干扰因素进行了综合考虑。实验表明：该方法具有干扰小、选择性好,操作简便、容易掌握、分析周期短等优点;测定样品钛含量在10-60 mg/L时,其相对标准偏差均小于1.0%（n=10）;标准加入回收率均为97.2%-98.3%（n=6）;该分析方法适用于变形高温合金中钛含量的测定。     

Sabatier反应器的小型化研究

针对中长期载人航天CO2处理与O2循环再生问题,在Sabatier反应热力学分析的基础上,通过优化反应器高低温区的反应温度及进出口温度并预测冷却气体的最佳流量及出口温度,提出了适于载人航天的Sabatier反应流程及基于微化工技术的微反应器设计方案,制造出一套地面Sabatier反应试验样机。在H2/CO2摩尔比为3.5、原料气流量为4.3 L/min、高温反应器温度为260~268℃、低温反应器温度为210~235℃的条件下,实现了4500小时稳定运行、H2转化率大于98%、系统压力降小于4 k Pa的结果,为未来实用微反应器的设计奠定了技术基础。     

高性能抗氧化SmCo高温永磁材料

航空航天及现代工业高技术领域对使用温度达到500℃的永磁材料提出了明确需求。SmCo永磁材料因其高的居里温度、强的磁晶各向异性和高的饱和磁化强度成为现有永磁材料中高温永磁材料的首选。然而,商用的2∶17型SmCo合金因其高的矫顽力温度系数使其最大工作温度不超过300℃。本文重点研究了2∶17型SmCo高温永磁材料、1∶7型纳米晶SmCo高温永磁材料以及SmCo高温永磁材料的抗氧化行为;研制出了可以在500℃及550℃应用的2∶17型SmCo高温永磁体;获得了具有各向异性的1∶7型纳米晶SmCo磁体;1∶7型纳米晶SmCo永磁材料在500℃具有良好的结构和磁性能时效稳定性;合金化和表面改性显著提高了SmCo磁体的高温抗氧化能力。     

钛合金焊接氧化问题的研究

目前钛合金焊接方面仍然存在不少急待解决的问题,氧化问题即是其中之一。由于钛是十分活泼的元素,高温下易与空气中的氧、氮、氢作用,而使焊接接头塑性变坏,故必须对400℃以上的焊接区域采用惰性气体进行保护。一般来说,对直缝或环缝可用局部保护的方法,对几何形状复杂的焊缝则采用整体保护的方法,基本上解决了焊接接头的氧化问题,但是不管采用什么方法,要彻底解决生产中的氧化问题,工艺上还有困难,局部焊缝上出现     

小角度晶界对单晶高温合金DD6持久性能的影响

在800℃,850℃和900℃的温度条件下,研究小角度晶界对第二代单晶高温合金DD6持久性能的影响.结果表明,带有小角度晶界合金的持久性能低于[001]取向DD6合金的持久性能.并且,随着晶界角度的增加,持久性能具有明显的降低倾向.晶界角度较大时,带有小角度晶界合金的持久性能明显低于[001]取向的性能.晶界角度较小时,与[001]取向相比,800℃温度条件下带有小角度晶界合金的持久性能明显较低;而在850℃和900℃的温度条件下,尽管带有小角度晶界合金的持久性能较低,但数值与[001]取向的性能相差不大,表明随着温度的升高,小角度晶界对持久性能的影响减弱.     

TiAl合金低循环疲劳行为与寿命预测模型

通过400 ℃和750 ℃下的单轴应变控制低循环疲劳（LCF）试验获取了一种TiAl合金循环变形行为和低循环疲劳寿命。合金在应变循环载荷下具有较稳定的循环特性,未出现明显的循环软化或循环硬化现象。Ramberg-Osgood方程能够较好地描述合金的循环应力-应变关系,疲劳寿命与总应变幅值近似呈对数线性关系。材料在750 ℃条件下呈现韧性断裂特征,在400 ℃条件下材料脆性特征较为明显。试件失效以层状组织跨层断裂为主,且层间断裂现象都随应变幅的增加而大幅减少,值得注意的是材料在750 ℃时氧化速度明显加快。与Manson-Coffin模型相比较,Cruse-Meyer模型尽管数学形式更简单,材料常数更少,但对具有低温度高应力的叶片榫头部位的寿命预测精度不高,不宜直接用于钛铝合金叶片寿命预测。      

两种Fe—Ni—Cr基高温合金氢渗透行为的研究

本工作采用气相渗透技术,测定了210～430℃温度范围内两种Fe-Ni-Cr基高温合金GH35A和GH761的氢渗透率和扩散系数,试图了解合金的微观组织结构变化对氢渗透行为的影响。结果表明:在实验温度范围内,氢在两种合金中的渗透行为均服从Arrhenius关系式;氢渗透率和扩散系数对GH35A的组织结构变化是不敏感的,但在GH761中时效处理后的φ和D值均略低于合金的固溶状态值。     

含碳化铪的钨钼基合金

钨属于难熔金属,其熔点温度高达3410℃,高温强度利抗烧蚀性能高。但纯钨具有质硬性脆易裂、不易加工和比重大等缺点。为取其之长,避其之短,人们研究了在纯钨中加入其他元素来改善其性能,充分发挥它的优点。 钼也属于难熔金属,其熔点为2600℃,具有较高的高温性能。含有碳和其他合金元素如钛、锆、铪等的新型钼基合金,比金属钼具有更高的高温强度和硬度。 钨钼金属都是属于体心立方结构,晶格常数很接近,因而它们之间有可能以置代方式连     

铬铝氧化涂层保护燃气涡轮机

英国伯明翰大学和Ｃｒａｎｆｉｅｌｄ大学的科学家们已经研制出一种用于工业和船舶的燃气涡轮的保护涂层 ,这种涂层是在氧化铬层上涂上氧化铝层 ,称为Ｓｍａｒｔｃｏａｔ ,其外层含铝多 ,而里层富含铬。在很高温度时 (约 90 0℃ ) ,铝形成保护性氧化铝。在较低温度时 ,氧化铝不是很恰恰就具有保护性。因此 ,富含铬的一层放在铝的下面。比如 ,在较低温度时 ,在有盐和硫的情况下 ,可能形成凹痕 ,当凹痕延续达到铬层时停止 ,形成氧化铬。实验室试验表明 ,单独使用Ｓｍａｒｔｃｏａｔ使涡轮机可在比目前更广泛的温度范围内操作铬铝氧化涂层保护…     

钛及其合金的表面处理

前言钛的比重小(4.5克/厘米~3),约比铜(8.3～9克/厘米~3)轻一倍;熔点为1720～1800℃,沸点为2800～3000℃;硬度Hb=120～300;在结构材料之中,它具有较高的强度(20.9公斤/毫米~2);在常温下,钛在工业大气中和在海水中皆有较高的耐蚀性,但在温度高达400～500℃以上时,钛便与氧、卤素、硫、碳、氮及其它元素起强烈的相互作用。而且,当加热达400～500℃时,钛合金     

宽温域连续润滑的Ni3 Al 基自润滑复合材料

报道了一种从室温到1 000℃能够连续润滑的Ni3Al基自润滑复合材料.该材料选用高温强度和抗氧化性优异的Ni3Al金属间化合物为基体材料,利用多种高、低温固体润滑剂的复合和协同效应实现了宽温域连续润滑.本文介绍了利用真空热压烧结方法制备该自润滑复合材料的简要过程,研究了材料的高温力学性能,并在球盘式高温摩擦试验机(HT-1000型)和销盘式高速摩擦试验机上分别测试了不同温度和转速下Ni3Al基自润滑复合材料的摩擦磨损性能.结果表明,材料在1 000℃时具有优异的力学性能(压缩强度40～45 MPa)和自润滑性能(摩擦因数0.28 ～0.25),在高载和高速条件下具有稳定的更低的摩擦因数.     

TiNiPd高温形状记忆合金相变温度与相变滞后的研究

回顾了在 Ti Ni二元系合金基础上发展起来的 Ti Ni-X三元系高温形状记忆合金及 Ni Al系高温形状记忆合金。重点研究了 Ti Ni Pd系合金成分、相变温度和相变滞后的关系。结果表明 :当 Pd的原子百分数大于3 3 %,相变点的增加尤为显著,Pd的原子百分数提高 1 %,将导致合金的相变温度升高 2 0℃,当 Pd的原子百分数为 4 0 %时,Ms点可达 3 79.8℃。温度滞后ΔT随 Pd含量的增加基本不变,只是在 Pd原子百分数达到4 0 %时ΔT略有增加。相变热ΔH随 Pd含量增大呈线性增加,非常明显