采用线膨胀系数可控ZrO2-TiO2陶瓷模具的钛合金高精度超塑成形

对线膨胀系数可控的ZrO2-TiO2陶瓷模具及钛合金高精度超塑成形进行了系统研究。探讨了TiO2体积分数和相对密度对ZrO2-TiO2陶瓷的线膨胀系数的影响规律,并引入相对密度修正模型——Turner模型来准确预测复合陶瓷材料的线膨胀系数。采用压痕法检测了与TC4钛合金等膨胀系数的ZrO2-TiO2陶瓷模具的超塑成形精度。在925℃下,利用ZrO2-TiO2陶瓷模具进行超塑成形,其使用性能良好。结果表明:ZrO2-TiO2陶瓷的线膨胀系数随TiO2体积分数的增加而减小,随相对密度的增加而增加。采用线膨胀系数优化的ZrO2-TiO2陶瓷模具,成形精度误差大幅降低,不超过0.1%,且陶瓷模具具有足够的热机械性能进行超塑成形,使用性能优良。     

测量线膨胀系数的光学干涉方法

光学干涉方法在材料线膨胀系数测量中有着广泛的应用,本文对用于线膨胀系数测量的各种干涉仪的工作原理和典型结构进行了分类介绍,对不同干涉系统设计形式的特点进行了分析比较,指出了为提高测量准确度在光学系统设计上应注意的问题。     

电子封装用SiCp/ZL101复合材料热膨胀性能研究

采用无压渗透法制备了SiCp／ZL101复合材料，测定了SiCF／ZL101复合材料在25℃-400℃区间的线膨胀系数值，运用理论模型对复合材料的线膨胀系数进行了计算，分析了热膨胀性能的影响因素。结果表明，复合材料的线膨胀系数比基体合金显著降低，Turner模型对SiCp／ZL101复合材料线膨胀系数的计算值与实验值相接近，复合材料热应力引起线膨胀性能的变化随温度的不同而不同。     

钛壳零件的温差拉深研究

由于钛的优越性能,使它成为心脏起搏器的良好材料。目前国际上生产的第三代和第四代心脏起搏器均为钛制的外壳。钛板的成形性较差。钛的深拉深一般都要在加热情况下进行。如图1所示的钛壳,尺寸小,但零件的深度大,因而拉深的变形程度大,象这样尺寸的零件,即使成形性最优良的材料也不能一次拉深即成,更何况是钛板。根据拉深理论分析,采用差温拉深法有可能用一次拉深即达到成形目的。其结果可达到缩短工艺流程,减少模具套数的目的。所谓差温拉深就是在拉深过程中在毛料的凸缘上加热,使主要变形区(即凸缘)的材料变形抵抗力显著地降低。另外,在易被拉裂的筒壁部位给以有效地冷却,借以强化筒壁的强度。试验结果,证明一     

基于XFlow的热压罐成型过程温度场模拟

针对热压罐成型过程中模具型面温度分布不均的情况,基于XFlow软件建立了一种热压罐成型过程的温度场模拟方法。相比于传统的基于网格的流体力学软件,使用XFlow有效缩短了前处理时间。使用XFlow软件建立了框架式模具在热压罐中强迫对流换热的有限元模型,计算结果与试验结果平均相对误差为1.83%,分析了成型过程中模具型面温度分布不均的原因,讨论了热压罐工艺参数对模具温度场的影响规律。结果表明:增大风速、减小升降温速率均可以有效降低模具型面温度标准差。     

BT-14钛合金舱口外盖白斑问题

BT-14钛板为某产品舱口盖结构用材料,焊前检查时,发现钛板表面有数量不等的白色圆状斑点。文章从白斑的外观形貌、微观组织以及力学性能等方面进行分析,重点研究了白斑组织对钛板使用性能的影响,并提出后续生产中的预防措施。     

复合材料叶梁的热压成型

压力和温度是叶梁热压成型最重要的工艺参数。结合叶梁热压成型工艺设计了复合材料热压设备,阐述了叶梁模具结构。成型压力由液压系统提供,其模压工艺参数如压力、流量、位置等通过控制电液比例元件来实现。模具温度控制系统由过程控制器、温度传感器、调功板、晶闸管模块等组成。整个系统很好的完成了叶梁热压成型。     

帽形梁先进拉挤热压装置研究

以加筋壁板应用为背景,研究帽形梁先进拉挤热压装置。提出热压模具长度设计方法,选定了热压模具加压工作方式;以制件成型后各截面厚度一致为原则,给定截面尺寸进行受力分析与有限元验证;优化模具加压点间距,完成加压机构设计;选定预浸料体系,计算所需加热功率,设计加热方案;最后,完成了热压装置研制和帽形梁拉挤试验。     

钛合金零件成形及工装设计

钛合金在飞机上的应用日益广泛。但是钛合金室温下塑性变形范围小、回弹量大、缺口敏感性高,多数情况下需在热状态下成形。因此探求热状态下钛板的成形性能和成形模具的结构,是能否经济地、大批量地应用钛合金材料的关键。我厂的生产实践表明,在合适的温度、时间和压力规范内,只要模具合理,就能获得质量稳定的零件,基本上不再需要随后的手工整修。一、钛板零件的成形某机上共有21种钛合金零件,材料牌号为TA2、TC1,料厚在0.5～1毫米。根据零件的形状,按照操作的难易,将钛板零件的成形方案分类如表1。     

某大型飞机复合材料壁板工艺仿真及验证技术

热压罐固化成型是制造复合材料的常用方法,固化期间罐内温度分布变化以及模具与复合材料构件之间的热不匹配、柔性模具的低热导率等因素导致制件内部不可避免的产生温度梯度以及残余应力,从而影响材料的使用性能。大尺寸曲面帽型壁板采用复合材料热压罐工艺成型,根据热压罐的工作原理,针对复合材料构件热压罐成型过程中温度场分布和固化变形等问题,进行了仿真分析,通过对比制件温度场分布和固化变形仿真计算结果以及全尺寸零件的实际验证结果,验证了预测方法的正确性。分别利用成型工装和检测型架改进优化以及制造过程优化来控制构件固化变形,使其形状满足产品尺寸的精度要求,证明根据工艺仿真计算结果以及工艺过程改进,可以对大尺寸曲面帽型壁板在制造工艺过程中出现的变形回弹及残余应力水平进行预估和最大限度的减小,实现复合材料结构设计和制造的一体化,提高制件的成型质量。     

TC1、TC3钛板加热拉深试验

本文总结TC1、TC3钛板加热拉深试验研究的结果。从试验我们更进一步了解到温度、单位压边力、润滑、模具尺寸等因素对钛板热拉深性能的影响,并从中取得了某些合理的工艺参数。     

新型Sip/4032Al复合材料热物理性能研究

采用挤压铸造方法,制备了高体积分数的Si_p/4032Al复合材料。显微组织观察表明,复合材料组织致密,颗粒分布均匀,材料中没观察到孔洞和缺陷;复合材料的线膨胀系数介于(8．1～12)×10~(-6)/K之间可调,并且随着增强体含量的增加而降低,退火后线膨胀系数略有降低,Kerner模型能够较好的预测复合材料的线膨胀系数;复合材料的热导率可达103 W/(m·K),随着增强体含量的增加略有下降,退火处理后热导率略有升高,热导率计算结果均大于测试值。     

钛合金超塑成形零件装机成功

我厂新研制三号产品的电瓶箱罩盖零件,按设计要求,系采用钛板整体压延制成。零件较大,几何形状复杂,用常规工艺方法,无法生产。工厂研究接受任务后,大胆的采用超塑成形新工艺进行试验。在有关单位的共同努力下,解决了模具选材、模具加工、高温密封、专用加热设备、成形中表面防护等一系列技术     

热压罐成型过程中框架式模具温度场模拟与分析

为了研究复合材料构件成型模具温度场,本文以某型飞机壁板的热压罐固化工艺为例,通过模型简化,利用FLUENT等仿真软件建立模具温度场的数值模拟模型,并将模拟数据与实验数据进行对比。结果表明二者平均相对误差为7. 4%。此外通过仿真模拟一组以支撑板厚度为变量的实例,两组以U、V两个方向的支撑板厚度为变量的对照组,通过判断模具型板表面温度方差大小,研究了支撑板厚度对模具温度场分布的影响规律。结果表明,模具温度场的均匀性随着支撑板厚度的增加而逐渐降低,其中U向支撑板厚度的变化对温度场均匀性的影响比V向大。     

TA2钛板的热旋压工艺

一、概述在某机试制中,我们对几种空心回转体TA2钛板零件(如图1)的热旋压工艺进行了一些探讨。其中零件1和零件2是锥形空心回转体零件,这种零件若用一般拉深成形,容易失稳起皱,而且模具结构比较复杂;另外,零件3的收边模具也较复杂,故采用热旋压成形工艺。采用加热旋压,可以提高钛板的塑性,减少变形抗力和回弹。旋压时,直接用火焰(我们采用的是压缩空气——乙炔焰)喷烤加热毛     

镍基合金空心叶片浇铸用硅基陶瓷型芯的制备及性能

采用热压注工艺成型氧化硅基陶瓷型芯。分析焙烧后型芯的化学成分、微观结构、孔隙率、线膨胀系数以及力学性能。结果表明:型芯的孔径呈多峰分布,且主要分布在0.1～5μm之间;从室温至1400℃,型芯的线膨胀系数随温度的升高而减小,在1170～1350℃之间其线膨胀系数下降趋势骤然加剧;经1200℃焙烧制备的陶瓷型芯主晶相为β-方石英相与无定形石英玻璃共存,经1550℃高温2h处理后型芯烧结程度提高,骨架致密度增大,孔结构更加分明,表面及内部裂纹的数量、长度均增大。采用实验室自制的硅基陶瓷型芯进行镍基高温合金单晶空心叶片的浇注实验,结果表明所制备的型芯可以满足单晶叶片精密铸造的要求。     

大型复合材料Invar钢模具型板预成形适应性研究

针对Invar钢模具型板形状复杂多样,传统加工方法效率低、质量低等缺点,借鉴双曲度船体外板成形加工经验,对活络方形压头非对压技术在Invar模具型板预成形加工上的适应性进行了研究。对Invar钢的材料特性、形状特点、成形工艺进行了分析,成形结果表明活络方形压头非对压技术结合大吨位油压机能够有效地加工Invar钢模具型板,成形精度满足Invar钢模具型板预成形生产要求。     

氮化硅车刀加工难加工材料

我们在教学、科研中,常碰到钛合金材料的热成形和超塑成形问题。这两种情况下均需采用耐高温(700～900℃)材料模具,如K_3、K_5、耐热钢和中硅钼耐热球墨铸铁模具等。但这些材料高温硬度高、韧性大,用普通硬质合金刀具加工时易粘刀,易产生切屑瘤,刀刃磨损也很快。因此,我们选用了上海电器陶瓷厂生产的HP热压氮化硅材料制刀具。近两年来的实践表明:氮化硅是一种适于加工难加工材料的优良刀具材质,值得广泛推广。一、氮化硅刀具材料氮化硅是一种利用自然界中的氮(N)和硅     

热压罐工艺的传热分析和框架式模具温度场分布

分析了热压罐工艺中框架式模具的传热路径和传热方式及其传热空气流态,通过模拟试验和实测试验两种方式研究热压罐工艺的框架式模具温度场分布特点.     

电子封装用Sip/Al复合材料的热物理性能研究

采用挤压铸造法制备了Sip/A l复合材料。材料组织致密,增强体颗粒分布均匀。热物理性能研究表明,复合材料的热导率大于90 W/(m.K),线膨胀系数可在(7.48~9.99)×10-6/K范围内调整。增加基体合金中的Si含量有利于降低材料的线膨胀系数,但同时也会使热导率降低。对复合材料进行退火处理可有效降低其线膨胀系数,提高热导率。Sip/A l复合材料作为新型环保复合材料已经基本满足电子封装高导热、低膨胀的使用要求。