钛板的加热压窝与翻边试验研究

本文介绍了TA2、TC1、TC4等钛板加热压窝与翻边的试验结果.提供了电炉式热成形机工作条件下的成形极限参数;分析研究了成形温度、润滑保护涂料、热校形等对成形极限和零件质量的影响;并提供了有关工艺参数.     

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。     

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。     

TC4钛板加热压延与翻边试验研究

一、前言 Ti-6A1-4V(国产牌号TC4)在国外是所有α+β型钛合金中生产量最大,使用亦最为广泛的一种。目前我国航空部门在新机种上也将开始比较多地使用这种合金。这就向我们提出了TC4钛板的成形性问题。国外把这种合金称为退火钛合金中最难成形的一种合金,与当前航空部门常用的TA2(工业纯钛),TC1(Ti-2A1-1.5Mn)相比,TC4钛合金的室温强度是前者的2.1倍,是后者的1.5倍,而延伸率只有前者的2/5,后者的3/5。这就决定了     

激光熔覆制备TC4基复合药型罩材料的力学性能

为了提高TC4药型罩的侵彻性能,将激光熔覆制备工艺用于TC4复合药型罩材料的制备。选用TA15+30%(质量分数,下同)TiC粉、TA15+20%Cr_3C_2粉和TA15+15%B_4C粉作为TC4基体的熔覆材料。采用XRD、扫描电镜和显微硬度测试、准静态压缩实验、SHPB动态压缩实验以及3点弯曲实验方法,研究熔覆层与基体界面处微观形貌、熔覆层硬度变化情况以及3种复合材料的力学性能。结果表明:TC4基体与3种材料都能形成完全冶金结合,TC4-(TA15+TiC),TC4-(TA15+Cr_3C_2)和TC4-(TA15+B_4C)材料的强度均高于TC4基体材料,塑性略差;TC4-(TA15+TiC),TC4-(TA15+Cr_3C_2)材料的抗弯强度分别为168 MPa,101 MPa,均高于TC4基体材料的45 MPa。     

TC11钛合金钨极氩弧焊工艺试验研究

针对TC11钛合金材料进行了自动钨极氩孤焊接工艺试验,获得了成形良好的焊缝,焊接质量符合航空Ⅰ级焊缝标准.采用金相试验方法和力学性能试验对不同焊接填充材料下的显微组织和性能进行对比.结果表明,采用TC11同质焊丝可获得与母材抗拉强度相当的焊接接头,略高于采用TA2纯钛焊丝的接头,但采用TA2焊丝时的集中塑性接近母材.     

TC11合金燃烧特性初步研究

钛火严重威胁航空发动机用钛安全,开展钛合金燃烧特性研究是发动机合理用钛及采取有效防范措施的基础。通过液滴引燃试验法初步研究了TC11合金的燃烧特性,分析了燃烧的过程特征、试片温度与氧气含量(分压)对启燃的影响及燃烧表面的微观组织。结果表明:在压缩空气/氧气作用下,TA1液滴发生燃烧并将TC11合金试片引燃,燃烧过程中反应剧烈,喷射出大量火花;随着TC11合金试片温度的提高,引燃所需的临界氧气分压逐渐降低;TC11合金试片的烧损表面形成了氧化层,从表面到内部呈现出疏松区、致密区和燃烧影响区三种典型的组织区。     

铝锂合金同异质自冲铆接头静力学性能研究

以1420铝锂合金(AL1420)为载体制备其同质及其与H62铜合金(H62)、Q215镀锌钢(Q215)和TA1工业纯钛(TA1)异质单搭自冲铆接头。通过静力学试验分析各种接头的静失效载荷及能量吸收性能;就其失效模式分析推断其宏观失效机理。结果表明:TA1-AL1420接头静失效载荷最高,Q215-AL1420接头能量吸收性能最强;除TA1-AL1420接头外,其余各组接头失效位移呈现出的大小规律与能量吸收值的高低规律一致。当上下板材屈服强度相差不大时,接头的失效模式均为下板与铆钉分离;相差较大时,主要以屈服强度较低板断裂失效。     

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     

TC2M钛合金薄板圆孔翻边试验特异现象的分析

钛合金以其良好的性能成为现代飞行器的重要材料,但其成形工艺性能较差,因此,对其进行翻边成形性能的研究就显得十分必要.在室温下采用厚度为0.8mm、中心有预制孔的TC2M圆板坯料进行了钛合金薄板圆孔翻边成形试验,试验中发现翻边试件卸载时发生突缘平面翘曲、翻边孔口部椭圆化、口部收缩等现象.文中对这些特异现象进行了详细的描述,并给出了理论上的分析和解释.     

钛和钛合金化学铣切中的吸氢及其影响

研究了TA1,TA2纯钛和TC4 ,Ti- 15- 3钛合金平板在化学铣切中的吸氢及对其机械性能的影响。通过选择合适的腐蚀液 ,化铣后的含氢量均可控制在 0 .0 15%以内 ,抗拉强度基本不变或稍有下降 ,塑性有所提高     

TC2M钛合金薄板圆孑L翻边试验特异现象的分析

钛合金以其良好的性能成为现代飞行器的重要材料，但其成形工艺性能较差，因此，对其进行翻边成形性能的研究就显得十分必要。在室温下采用厚度为0．8mm、中心有预制孔的TC2M圆板坯料进行了钛合金薄板圆孔翻边成形试验，试验中发现翻边试件卸载时发生突缘平面翘曲、翻边孔口部椭圆化、口部收缩等现象。文中对这些特异现象进行了详细的描述，并给出了理论上的分析和解释。     

薄壁钛管剪应力本构参数识别方法

不同温度下的薄壁钛管剪应力本构参数识别,是研究薄壁钛管差温剪切弯曲过程管材塑性变形行为迫切需要解决的关键问题。提出了一种管材剪切测试的方法。将不同温度下薄壁钛管等温剪切测试、剪切测试过程模拟有限元模型、以及基于距离函数的响应面模型相结合,提出了薄壁钛管不同温度下剪应力本构参数逆向识别方法。采用该方法,识别了TA2薄壁钛管剪应力本构参数。同时建立了TA2薄壁钛管差温剪切弯曲过程模拟3维弹塑性热力耦合有限元模型。分别采用剪应力本构参数和单拉应力本构参数模拟弯管实验过程,评估了有限元模型的可靠性。结果表明：对于剪应力本构参数,温度越高,管材的K值和n值将减小,m值呈现波动的趋势。与单拉应力本构参数相比,剪应力本构参数对温度的变化更敏感,且剪应力本构参数值较小。与单拉应力本构参数相比,使用剪应力本构参数的有限元模型精度较高,模拟精度最大提高了60%。     

钛板小蒙皮冷拉形工艺

一、基本情况钛板(TA2板0.3)双曲度小蒙皮是直升飞机整流罩中起隔热作用的内蒙皮零件。如图1、图2。 2.在机床上配合手工成形下陷及凹坑; 3.施加补拉力补拉蒙皮以减少回跳, 4.在机床上再次手工校形下陷及凹坑; 5.取出零件在机外校形及切割余料。二、工艺分析 1.确定拉形次     

TA2M钛板扩孔成形中的形状畸变现象研究

通过有限元数值模拟和工艺试验相结合的方法对板料厚度为0.96mm的TA2M钛板的扩孔成形过程及结果进行了研究.运用PAM-STAMP有限元数值模拟分析软件对成型过程及卸载回弹结果进行预测.发现TA2M在成型卸载回弹后存在明显的形状畸变现象:孔口非圆化,孔口边缘厚度非均匀减薄以及凸缘非圆化.模拟预测结果与工艺试验结果比较吻合.     

钛表面阳极氧化处理对TA2/聚醚醚酮（PEEK）粘结性能的影响

为了改善TA2/C_f/PEEK纤维金属混杂层板中TA2/PEEK的界面粘结性能,利用NaTESi恒压阳极氧化法对TA2板进行表面改性。首先通过正交试验对阳极氧化工艺进行优化,对不同处理工艺的TA2板表面进行了XRD、SEM分析以及粗糙度的表征;其次,研究了钛板表面改性对TA2/PEEK界面结合强度及断裂韧性的影响。结合扫描电镜图进行表面粗糙度及剪切强度的极差分析,发现随着阳极氧化时间的增长,表面粗糙度减小,TA2/PEEK接头的单搭剪切强度下降。对不同工艺下单搭接头的拉伸剪切强度进行比较后,确定了利于提高TA2/PEEK界面结合强度的最优工艺为恒压10 V、在35℃下阳极氧化10 min;该种工艺处理后的钛板表面粗糙度为1.34 μm,其表面形貌为纳米颗粒,粒径尺寸为100~200 nm,在阳极氧化时间为10 min、电压为10 V时,其表面纳米颗粒分布最为均匀,该种形貌下制备的TA2/PEEK界面剪切强度达到19 MPa,失效模式为混合破坏;通过载荷-位移曲线、R曲线,对此工艺下TA2/PEEK界面I型层间断裂韧性进行了表征,发现其平均能量释放率为188.1 J/m²,相比于未经表面处理的试样增加了103.1%,阳极氧化工艺处理后的TA2/PEEK界面抗分层能力更好。     

TCI 钛板的冷压延

一、前言提起钛合金,人们往往认为它是难于在室温下冷成形的。那末,各种牌号的钛合金是否都是这样?室温下冷成形的可能程度如何?我们带着这些问题对TC1钛板进行了冷压延试验。我们对七种厚度的TC1料进行了无突缘筒形件一次成形试验和四种厚度TC1料的带突缘筒形件成形试验。结果表明,尽管一次成形无突缘筒形件的性能差些,一次成形带突缘筒形件的性能却是很好的,压延系数K可达2.69。为了了解不同厚度材料成形性     

钛合金异种材料单搭自冲铆接头力学性能

为研究钛合金异种材料单搭自冲铆接头的力学性能,本文使用接头剖面直观检测法分析了四种铆接接头的成形质量,先后对铜-钛合金接头(H62-TA1接头)和钛-铝合金接头(TA1-AA5052接头)进行准静态力学性能测试,得到了两种接头的载荷-位移曲线。采用狄克逊准则剔除异常值,并通过变差系数法验证了试验数据的可靠性。研究结果表明:H62-TA1接头质量优于TA1-H62接头,TA1-AA5052接头质量优于AA5052-TA1接头;H62-TA1接头强度(5 177.8 N)高于TA1-AA5052接头(4 296.9 N),H62-TA1接头能量吸收值(21.9 J)大于TA1-AA5052接头(10.2 J);H62-TA1接头失效模式为铆钉拉出失效,TA1-AA5052接头失效模式为下板拉断失效。     

几种金属材料的强制润滑拉深

强制润滑拉深是一种新的拉深法。由于强制润滑拉深过程显著地改善了变形条件,使材料的拉深性能得到提高,同时也改善了拉深件表面质量和减少拉深件的变薄率。据有关资料介绍,这种方法很适用于拉深钽、铌、钛和钼等材料。我们对钛板材料(TA2、TC1和Ti—2.5Cu)、30CrMnSi钢、不锈钢1Cr18Ni9Ti以及20号钢等进行了试验,还对铝合金LY12M和LF21做了试验。除了铝合金以外都取得了比较好的结果。说明这种拉深法值得     

TC2Mδ1.5钛板压窝成形中形状畸变的研究

在室温下对TC2M钛合金圆板坯料(厚度为1.5mm,直径为160.0mm)进行了压窝试验研究。卸载后压窝制件凸缘出现明显的双曲率翘曲,这种形状畸变造成了钛合金板压窝零件无法满足尺寸和位置精度要求。对这种形状畸变进行定量描述的同时,分析了产生形状畸变的原因,主要是由钛板轧制过程产生的板织构特性,各向异性所引起的变形差异以及应力场、应变场分布的不均匀引起的。