高温合金GH4648焊后处理工艺对比研究

以高温合金GH4648为实验研究对象,优化TIG焊的焊接规范参数、施焊条件等,研究了深冷和深冷后时效两种工艺对该材料TIG焊件的硬度、强度的影响,并探究了两种工艺对显微组织的影响。试验结果表明,深冷处理可提高镍基高温合金GH4648的硬度和强度,该材料焊件既适合高温也适合低温环境下的应用;深冷处理后再在880℃进行12 h时效处理,抗拉强度大幅提升,显微硬度也可得到提高,可有效改善高温合金GH4648焊件的力学性能。     

热处理对BT25 Y钛合金组织和性能的影响

本文研究了不同的固溶温度、固溶后冷却速度以及热暴露对BT25Y钛合金组织和性能的影响。结果表明,BT25Y钛合金于950℃固溶属于α β两相区固溶,其组织由初生等轴α相和片状α β相组成,硬度随冷速的增大而增大,但随着热暴露时间的延长,在40小时时硬度达到最大值,而后降低;而990℃固溶属于β区固溶,由β相降温分解的α β两相组成,硬度较950℃固溶高,也随冷速的增大而增大,但随着热暴露时间的的延长,硬度在30小时时达到最低值,而后持续增大。     

基于超声C扫的GH4738合金锻造温度对其组织的超声性能影响分析

快速测量与微观组织相关的超声特征参数是研究热锻工艺对高温合金微观组织影响,实现其微观组织超声无损评价的关键。本研究利用水浸超声检测系统,通过高效的超声C扫方式,实现了对不同锻造温度的GH4738高温合金组织的超声纵波声速和声衰减系数自动化测量,并分析了锻造温度对合金显微组织超声性能的影响。结果表明:声速、声衰减与锻造温度都具有较好的线性相关性,能够较为客观地反映材料的锻造温度对显微组织超声性能的影响。基于不同超声特征参数的C扫图像,有利于显示不同区域的材料组织差异性,为大批量的GH4738基材热处理组织的筛查以及热锻工艺的制定提供了辅助手段。     

汽车车身板用6022铝合金组织及性能研究

通过金相观察、能谱分析以及力学性能分析,研究了Mg,Si等合金元素对汽车车身板用6022铝合金的显微组织、力学性能的影响,探讨了热处理工艺对板材力学性能的影响规律.实验结果表明:Mg,Si含量的增加可以促使合金中的一次相增多,提高合金的强度,但含量过多时会降低合金的塑性;Mg/Si比控制在合适的范围内才能使合金获得较好的强度和延伸率的匹配.时效处理有助于合金中Mg2Si等强化相的析出,改善板材强度和延伸率.固溶后立即进行人工时效可明显提高强度,但延伸率有所降低.适当地延长自然时效时间,可在提高合金强度的同时保持较高的延伸率.     

粉末冶金Ti-6Al-4V固溶时效热处理工艺研究

对采用热等静压工艺制备的粉末Ti-6Al-4V合金的固溶时效热处理工艺进行了研究,探讨了不同的固溶温度、时效温度及时效时间对该合金材料力学性能的影响。结果表明,当固溶时效工艺为935℃ 36min 水淬、470℃ 6h 空冷时,该合金材料的综合力学性能较佳,这说明固溶时效热处理参数的合理选择对于进一步地提高Ti-6Al-4V粉末冶金件的力学性能起着重要作用。     

铝锂合金热处理及其组织性能

本文研究国产８０９０铝锂合金热处理工艺及其组织性能。研究表明：８０９０铝锂合金在５７２±３℃固溶加热、保温３０￣６０分钟，水冷，自然时效时间长达３５天以上，机械性能差；在１９０℃，１９小时人工时效，机械性能σｂ＝５１６￣５７６ＭＮｍ＾－２，δ＝６．２￣６．３％，金相组织均匀。适当延长固溶处理加热保温时间，对铝锂合金强度有益。用扫描电镜对固溶短时保温水冷的人工时效与自然时效Ａｌ－Ｌｉ合金试样进行了继     

时效处理状态下7055铝合金的微观结构演变

采用透射电子显微镜对固溶单级时效处理7055铝合金中的沉淀相进行了研究。在时效1 h内,Guinier-Preston(G-P)区即在{111}面上形成并具有片状结构,随着时效时间增加,G-P区逐渐长大。η′亚稳相也在G-P区形成不久即析出,它们是具有沿{110}方向,呈成分调制的结构。G-P区和η′相的析出是铝合金在时效过程中强度和硬度迅速上升并达到峰值的主要原因。在时效达到4 h时,η相便析出,它们与基体存在[1-10]η//[110]Al,(001)η//(111)Al的取向关系。G-P区含量减少和η相长大引起铝合金强度和硬度的降低。     

GH3044高温合金激光熔覆焊接工艺研究

为解决航空发动机高导内机匣裂纹修复问题,采用RRW3040型激光熔覆设备对1.5mm厚的高温合金GH3044进行有间隙对接焊接,对焊接坡口间隙、激光功率、焊接速度三因素进行正交试验,得到的最佳工艺参数为间隙0.5mm、功率600W、焊接速度0.011m/s。对焊接接头进行拉伸强度测试、硬度检测、金相检查、抗弯曲测试。测试结果表明,在最佳工艺参数条件下,可得到熔合良好,无裂纹、较大气孔、夹杂等缺陷的焊接接头,接头拉伸强度平均值可达752MPa,且焊缝区域硬度和热影响区硬度相对于基体硬度的波动值范围均小于10%,焊缝区域保持了良好的塑性。     

7055铝合金单级时效微观结构演变的透射电镜研究

采用透射电子显微镜对固溶单级时效处理7055铝合金中的沉淀相进行了研究.在较短的时效时间里,可以观察到GP区在[111]面上形成,随着时效时间增加,GP区逐渐长大.η＇亚稳相在120℃时效4 h的时候被发现,它与基体的取向关系是[0 0 0 1]η＇//[1 (1) 1]Al及(1 0 (1) 1)η＇//(1 1 0)Al.在时效达到24 h时,η相便析出,它们与基体存在[(1) 1 0 0]η//[1 1 0]Al及(0 0 0 1)η//(1 1 1)Al的取向关系.由于η＇亚稳相和η相颗粒的密度相比于区而言较小,所以GP区对提高该时效合金的强度和硬度起至关重要的作用.     

考虑界面微观滑移的连接非线性系统多尺度分析

振动环境下,连接界面上存在着复杂的多尺度粘滑摩擦行为,进而造成含连接系统复杂的非线性振动现象。本文针对机械结构中的搭接连接系统,采用改进的Iwan迟滞非线性模型建模连接界面的多尺度粘滑行为,建立了连接系统的非线性运动方程,利用多尺度摄动分析方法研究了系统在初始条件下的自由振动,获得了系统响应的近似解析解并与直接数值积分解进行了对比;研究了粘性阻尼系数、刚度比等参数对系统动力学响应的影响。结果表明,Iwan迟滞非线性模型能够复现界面多尺度的微观粘滑行为;多尺度近似解析解和数值解吻合很好;连接系统的自由振动过程中,系统相轨迹以螺线收敛,但平衡位置可能发生偏移;界面切向刚度表现出随振幅增大而减小的软化非线性特点,系统瞬时固有频率随振幅减小而增大;振动过程中连接界面单位周期的能量耗散随振动幅值的减小而减小。研究结果为进一步探索含连接复杂装配结构的非线性动力学行为提供了基础。     

复杂结构的非线性检测

由于非线性系统的复杂性，现有的各种非线性检测方法都有局限性。从频域、幅域和时域三方面综合考察复杂结构的非线性表现，采用六种方法进行非线性检测，给出一个综合描述系统非线性程度的指标－非线性因子。鉴于非线性系统表现出的非线性强弱与系统所受的激励有直接的关系，将非线性因子定义为与激励的幅值特性和频率特性相关的系数指标。对几种典型非线性系统的仿真模型进行了检测，以验证非线性因子的有效性。     

纯Ti及Ti-6Al-4V双层辉光离子渗Mo

针对钛(T i)合金存在的耐磨性较差的问题,采用双层辉光离子渗金属技术,在工业纯T i和T i合金T i-6A l-4V合金表面渗钼(M o),制备出T i-M o合金层。渗层组织为-βT i(M o)固溶体,成分及硬度均呈梯度分布。利用划痕法研究了渗层与基体间的结合强度,结果表明:渗M o后,持续加载100 N未发生渗层剥落现象;球盘磨损实验表明,T i-6A l-4V渗M o后,比磨损率降低为基体材料的1/500。磨损性能的提高得益于表面合金层中M o元素固溶强化而产生的高硬度。     

钛合金蜂窝壁板隔热性能试验研究

针对钛合金蜂窝夹层结构的隔热性能进行试验研究。试验中研究了在300 ℃稳态条件下，蜂窝芯格尺寸、芯格高度和芯格壁厚等参数对隔热性能的影响规律；分析了各几何参数对隔热性能的敏感度；测试了不同温度条件下钛合金蜂窝夹层结构壁板的等效导热系数。试验结果表明：增大蜂窝芯格尺寸和芯格高度，减少芯格壁厚均有利于提高蜂窝壁板的隔热效果；不同几何参量对钛合金蜂窝夹层结构隔热效果的影响敏感程度从大到小依次为：芯体高度、芯格尺寸和芯体壁厚；钛合金蜂窝壁板的等效导热系数随温度的升高而增大，相同温度下钛合金蜂窝壁板的等效导热系数约为钛合金材料的3%~5%。     

低温超音速喷涂Al-Si涂层制备及应用研究

为解决ZM5镁合金机件在修理中易变形的问题,采用低温超音速喷涂技术制备Al-Si涂层,通过胶结对偶试样拉伸试验、金相显微镜及图像分析软件、显微硬度仪,分别评价涂层的结合强度、孔隙率和硬度,并通过扫描电子显微镜(SEM)对涂层形貌进行分析,评价分析结果表明:制备的涂层结合强度为51.3 MPa,孔隙率为0.1%,显微硬度为135.9HV0.1,均优于合格标准。显微结构表明:制备的涂层致密,孔隙及裂纹少,具有优异的性能,可用于ZM5合金机件的修理。根据制定的镁合金机件修理工艺流程将该方法应用于ZM5合金机件修复,修复结果表明:镁合金机件变形量超出规定。通过进一步分析研究机件变形原因,采用优化喷涂参数,改进专用工装,加强时效处理等措施,再次对镁合金机件进行修复,修理后的ZM5合金机件变形量符合技术要求。低温超音速喷涂技术制备的涂层具有结合强度高,孔隙率低,显微硬度好,涂层致密,且机件不易发生变形的优异性能,可以用于ZM5镁合金机件修复,有效地解决了ZM5镁合金机件修理变形的难题。     

TiAl合金表面激光重熔陶瓷涂层组织及耐磨性能

为了提高TiAl合金耐磨性能,采用等离子喷涂和激光重熔复合工艺在TiAl合金表面制备了Al2O2-13% TiO2(质量分数)复合陶瓷涂层.用扫描电镜(SEM)和显微硬度计分析了涂层微观结构和显微硬度,同时对涂层的磨损特性进行了考察.结果表明,经过激光重熔处理后,陶瓷涂层颗粒细化,片层状组织得以消失,致密性提高,获得了基本没有裂纹等缺陷的重熔层.由于陶瓷材料导热系数较低的影响,激光重熔时无法使整个陶瓷层实现重熔,重熔后的陶瓷涂层形成了晶粒细小的等轴晶重熔区、烧结区以及片层状残余等离子喷涂区.激光重熔处理后涂层的显微硬度明显提高,其耐磨性能也明显优于原等离子喷涂层.     

用希尔伯特变换识别敲击非线性的实验研究

简述了用希尔伯特变换识别结构非线性的原理,并利用这一原理对实际结构的实测敲击传递函数进行了希尔伯特数值分析,研究了不同硬度锤头和不同敲击力幅激励时所产生的非线性,并定义误差函数来反映其非线性的强弱程度。     

水蒸气冷却润滑时高温合金的绿色切削试验

为实现高温合金用水蒸气作冷却润滑剂的绿色切削,研制了600~800 W的小型过热水蒸气发生器,并用YG 6硬质合金刀具对镍基高温合金GH 4169进行了单因素切削试验,效果明显:用水蒸气时,与干切、乳化液相比,主切削力分别减小了15%~20%和10%~15%,切削温度分别降低了20%~30%和10%~20%,并建立了切削力和切削温度的经验公式;变形系数也有减小;切屑多为螺卷屑。由于水蒸气分子直径远小于乳化液中水包油粒径,气态水分子容易进入刀-屑间的毛细管,故具有良好的冷却润滑性能。水蒸气可替代乳化液作冷却润滑剂,且来源广泛,又无污染,从而可实现高温合金的绿色切削。     

相控阵超声检测方案设计关键技术及其在航空航天领域的应用

相控阵超声检测技术是一种多通道超声检测方法,与常规单通道水浸超声检测技术相比,检测方案的制定更加灵活也更加复杂。在针对复杂型面结构进行检测方案设计时,错误的检测方案将可能产生缺陷的误检、漏检等严重问题。为了针对航空航天领域广泛存在的复杂结构试件制定最优的相控阵超声检测方案,本文提出了一套针对复杂型面结构的相控阵超声检测方案设计流程,并对其中涉及的关键技术和应用进行介绍。首先,对流程框架进行总体概述,表明检测方案设计的重要性和必要性;然后针对其中涉及的5项关键理论方法的核心原理及用途进行介绍;最后搭建相控阵超声软硬件平台,实现上述关键理论方法,并用于航空航天典型结构件的检测研究。研究结果表明,所制定方案能够准确检出结构内部的预埋缺陷,满足被测对象的检测要求,并且所提出的检测方案设计流程及采用的关键理论方法有效地提高了检测方案的设计效率,对航空航天等重要领域复杂结构试件的检测应用具有一定的理论指导及应用价值。     

高速飞行器流固界面热力载荷转换方法及其应用

高速飞行器流固界面热力载荷的快速高效转换是结构热气弹分析的重要前提。本文分别基于最小势能原理建立了流固界面热力载荷的转换方法,并编制了相应的转换软件,可实现不同单元类型、不同载荷类别、不同软件之间的双向热力载荷转换。测试算例表明,无论是定量分析还是定性分析,本文方法都能实现流固界面热力载荷的高精度快速转换。     

波形钢腹板焊缝质量超声检测方法研究

新型波纹钢腹板PC组合箱梁结构大跨度桥梁已经在国内外得到了广泛应用,但是对主要承力的钢腹板焊缝检测仍然没有可靠的无损检测方法。研究采用超声波检测方法对波纹钢腹板角接焊缝进行实验探索,首先根据超声波在材料中的传播原理,理论分析超声检测方案;然后根据实际波纹钢腹板与翼缘板角接焊接的工艺和尺寸制备含有不同缺陷的试样;最后进行超声检测实验,并将实验结果与射线检测结果进行比较,超声检测结果与射线检测结果非常吻合,说明超声检测方法可以较好的实现该类结构的检测。