K4202镍基高温合金激光选区熔化成形室温拉伸性能研究

为了将激光选区熔化(SLM)这项技术推广到液体火箭发动机高温合金复杂结构件的成形,满足其使用要求,对SLM成形K4202高温合金力学性能及其强化机理进行研究。沉积态室温下拉伸试验力学性能指标表现出了很强的各向异性,但均接近或超过GH4202锻件标准值,通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)等理化分析手段揭示了其强化机理主要为细晶强化、应变硬化、沉淀硬化和过饱和的固溶强化。同时研究了固溶、固溶时效、直接时效三种热处理制度对K4202力学性能的影响,结果表明直接时效后的综合力学性能最佳。     

4169合金焊接热影响区液化裂纹研究

对K4169合金焊接热影响区的液化裂纹形成原因及其对焊缝性能的影响作了初步的研究。结果表明，K4169合金焊接热影响区的液化裂纹是由低熔点的Laves相熔化造成的；对粗晶的K4169合金来说，不能以有无液化裂纹来评价焊接接头性能好坏，而应确定一液化裂纹长度的临界值，低于此值时液化裂纹对焊缝的静载力学性能影响不大；时效处理使K4169合金的热裂敏感性增加。     

LD—10板材拉伸粗晶对贮箱使用性能的影响

运载火箭共底贮箱选用LD-10板材,由6块瓜瓣拼焊,采用拉伸—压型工艺。由于拉伸变形量达到板材的临界变形量,在瓜瓣表面出现粗晶,导致报废。经大量实验,对比临界变形量产生的粗晶与未达临界变形量的细晶材料的力学、焊接、耐腐蚀性能。结果表明:粗晶晶粒度在GB3247-82标准晶粒度4级或4级以下时,对贮箱的使用性能无影响,据此可显著降低废品率;此外,采用减慢变形速率、降低变形温度的上艺技术措施,可增大板材的临界变形量和减小因临界变形所致粗晶尺寸。     

Al—Mg—Li（01420）合金的时效与断裂

本文研究了Al-Mg-Li(01420)超轻型合金的时效微观过程,指出δ’相尺寸与时效时间1/3次方成正比,PFz宽度与时效时间1/2次方成正比;进而分析了时效对合金变形机制及破断特征的影响,指出欠时效时,位错切过δ’相质点;过时效时,位错绕过δ’相质点。峰值时效时,处于位错切过与绕过机制过渡阶段。随时效温度升高和时效时间增长,亚晶界断裂比例增大,合金塑性降低。     

K42O2高温合金激光选区熔化成形微观组织研究

为了实现激光选区熔化成形(SLM)这项新工艺在液体火箭发动机高温合金结构上的推广应用,明晰其强化机理以及研究相应的热处理制度,对激光选区熔化快速凝固条件下组织形成及演化规律、第二相析出特点进行了分析和讨论.采用SLM成形K4202镍基高温合金试样,通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)及X射线衍射(XRD)等理化分析手段,将基于ANSYS生死单元技术的温度场数值模拟结果和经典凝固理论相结合,揭示了其组织特征及演化规律:沉积态表现为外延生长柱状晶,层间可见层带组织,顶部出现转向枝晶和二次枝晶臂,γ'强化相和碳化物的析出受到抑制.     

K4202高温合金激光选区熔化成形微观组织研究

为了实现激光选区熔化成形(SLM)这项新工艺在液体火箭发动机高温合金结构上的推广应用,明晰其强化机理以及研究相应的热处理制度,对激光选区熔化快速凝固条件下组织形成及演化规律、第二相析出特点进行了分析和讨论。采用SLM成形K4202镍基高温合金试样,通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)及X射线衍射(XRD)等理化分析手段,将基于ANSYS生死单元技术的温度场数值模拟结果和经典凝固理论相结合,揭示了其组织特征及演化规律:沉积态表现为外延生长柱状晶,层间可见层带组织,顶部出现转向枝晶和二次枝晶臂,γ'强化相和碳化物的析出受到抑制。     

预变形电场时效对 1420Al-Li 合金组织和性能的影响

本文研究了预变形电场时效对１４２０Ａｌ－Ｌｉ合金组织和性能的影响。结果发现，预变形电场时效可以显著提高合金的强度，而塑性降低不大。合金经预拉伸变形３％，在电场强度为４ｋＶ／ｃｍ，１２０°时效１２ｈ后具有最佳的强度和塑性配合。ＴＥＭ分析表明：这一性能结果与预变形电场时效所导致的位错组态、δ′相及其晶界无析出带（ＰＦＺ）的改变有关。     

2618A铝合金超塑性变形的研究

2618A铝合金试样经三种不同预处理工艺试验后,以恒定应变速率8.34×10~(-3)S~(-1)、不同温度(350～500℃)范围拉伸时,确定了最佳预处理工艺为固溶处理、温轧和再结晶;最佳应变速率为7.67×10~(-3)S~(-1),最佳变形温度为475℃,最高延伸率为240％,其最低流动应力为3MN/m~2。通过不同应变速率下拉伸试验表明,该合金对应变速率不甚敏感。粗大的不易变形的FeNiA19相粒子是合金在超塑性变形时不能获得高延伸率的一个原因。     

7A09铝合金电子束焊接接头的显微组织与力学性能

采用电子束焊方法对7A09铝合金进行焊接,分析不同焊接工艺对接头显微组织与力学性能的影响,获得了焊缝表面成形良好的焊接接头。为了进一步改善接头区域的显微组织,以提高接头的力学性能,对接头进行焊后热处理。接头微观分析显示,焊态下接头熔合区由柱状晶和等轴状枝晶组成,初生相在晶界处聚集,形成共晶组织。在焊接过程中添加圆形电子束扫描,可改善接头焊缝成形,细化焊缝晶粒。接头经过焊后热处理,晶界初生相减少,较多的强化相η′(MgZn2)等在接头焊缝区析出。力学性能测试表明,热处理后接头的拉伸强度达 400.6 MPa,为母材拉伸强度的80.8%。拉伸断口扫描观察显示,接头断口表面分布有许多大且深的韧窝,呈明显的韧性断裂特征。     

低温变形对2A14铝合金组织性能影响

提出了低温变形与热处理协同的2A14铝合金强韧化新方法,借助透射电镜、扫描电镜、金相显微镜、拉伸试验机等测试手段对比分析了室温和超低温变形工艺对2A14铝合金组织性能的影响。结果显示:与室温变形相比,超低温变形与热处理协同能够大幅提升合金综合力学性能。当超低温变形量达到20%,合金内部位错密度上升,第二相粒子尺寸更小,分布更为均匀,晶粒细化显著,合金综合力学性能达到最高,抗拉强度为474.5 MPa,屈服强度为426.5 MPa,延伸率为11.6%。