钛蒙皮的加热拉型成形

钛合金蒙皮与飞机理论外形有关,要求有较高的成形精度和形状稳定性,为此我们采用了自阻加热拉型成形法。即利用钛合金有较高的电阻率,将钛板通电,使其产生高热,钛板在一定温度下进行拉型并保温,使材料进行充分的蠕变,从而得到稳定形状、贴模良好的零件。为了适合自阻加热拉型法,对PO-1M蒙皮拉型机配置了拉型装置等热成形设备,并作了一系列工艺试验,确定了工艺程序及参数。     

辅助加热温度对铝合金厚板FSW焊缝成形的影响

对铝合金厚板搅拌摩擦焊（FSW）而言,焊缝底部金属温度低、流动能力差是导致焊缝成形困难的主要原因。为此,本研究采用辅助加热的方式对待焊母材底部进行预热,分析辅助加热温度对厚板搅拌摩擦焊焊缝成形的影响。结果表明,随着辅助加热温度从20℃升高至80℃时,焊缝成形质量先变好后变差,宏观表现为焊缝内部焊核区宽度、高度及面积呈现先增大后减小的趋势,而疏松区面积呈现先减小后增大的趋势。其中,当辅助加热温度为40℃时,焊缝成形质量最好,焊核区尺寸最大,疏松区消失;而当辅助加热温度升高至80℃时,焊缝成形质量最差,疏松区面积最大。研究认为,其主要原因是添加合适的辅助加热温度可显著提高焊核区塑性金属的峰值温度及高温停留时间,塑性金属流动能力明显提高,焊缝成形质量得到极大改善。焊核区塑性金属的迁移方式由沿搅拌针表面向焊缝上部高温区迁移向挤压焊核区周边冷金属横向迁移转变。但是,当辅助加热温度太高时,焊核区塑性金属迁移方式开始转变为原始的沿搅拌针表面向焊缝上部高温区迁移,且此迁移程度有明显增大的趋势,导致焊缝内部疏松区缺陷再次出现。     

铝合金超塑性成形技术

铝合金的超塑性是指铝合金在特定的条件下,表现出异常高的延伸率和很低的流动应力。根据试验。国产铝合金LD5和LY12其超塑性温度分别为495°±5℃和480°±5℃,延伸率可达127％和240％,流动应力只有1～2公斤/毫米~2。这种情况给金属形成带来很大的好处,使复杂形状的零件成形有了可能,可使成形压力大大降低,可以用小吨位的设备成形较大尺寸的零件。图1为铝合金棒料经超塑性一次挤压而成的零件。     

在RX—1型热压校形机上——制造钛板零件

钛和钛合金材料的优点是比强度高,耐热性、耐蚀性好,所以在飞机结构中得到了普遍的应用。它的缺点是塑性差、塑性变形范围小、回弹大、缺口敏感性高,因此用常规的方法在室温下只能制造形状简单、变形量小的零件,多数零件需在热状态下成形和校形。从生产实践中体会到,使钛板在温度、时间、压力三者的联合作用下成形和校形,将能获得贴模     

钛合金板超塑性成形/扩散连接成形因素影响的数值模拟

通过对超塑性成形与扩散连接(SPF/DB)成形原理和过程的讨论,以最优成形温度下的Ti-6AL-4V合金材料特性和超塑性成形气压加载理论优化结果为依据,利用Ansys有限元软件的建模和数值模拟,提取夹层板作为研究对象,建立模型和定义材料性能参数,定义接触和加载方式。     

7475系列铝合金超塑性流变学研究

在特定成形条件下,铝合金可表现出超塑性:(1)成形温度接近熔点温度(约600℃);(2)应变控制在相当低的水平(一般低于10-3 s-1)。该种性能使得材料在破坏前承受较大的变形量,可用来成形复杂的零部件。超塑性成形工艺可用来生产机身壁板等零件。然而,超塑性成形工艺的过程难以控制,事实上,主要存在的问题为预测最终成形零件的厚度分布以及确定成形气压规律,以便成形过程中不出现裂纹等缺陷。为了解决上述问题,一般采用有限元模拟的方法,同时需要具备良好的超塑性材料的性能知识。本文研究了7475铝合金的超塑性性能和该性能在成形中的运用。采用对称拉伸试样的结果确定了经典幂次方程的参数,采用最小二乘法减小试验和模拟误差确定了响应曲面,该曲面的结果与试验的误差小于10%。通过上述分析,采用Abaqus模拟复杂零件的超塑性成形过程,模拟的结果在关键区域未产生损伤,最后通过充气压试验来验证了数值模拟的结果。     

模具专题

旋转式弯曲模[英]/Daniel J.Gargrave//Me-tal Forming,1992,(6):32～36 旋转弯曲是在模具上带有可旋转成形滚轮,通过滚轮在成形过程中的旋转来弯曲零件。它可成形0.2～16.5mm厚的板料,弯曲力比一般弯曲小50％～80％。在弯曲已精加工表面的板或预先镀膜的板时,可以不留任何模具成形的痕迹。弯曲时板料的厚度不发生变化或变化极小。旋转弯曲模可使用小型压力机和大型的自动压力机,它还可作为级进模的一个工位放在级进模中。     

降低TC9叶片形变热处理后硬度的工艺方法

TC9Ⅰ级整流叶片是采用形变热处理工艺校正的。这种工艺校正的叶片,型面翘曲较小,组织和性能也得到了明显地改善和提高。但硬度偏高,机加工颇感困难。因此,降低形变热处理后叶片的硬度,便成为生产中急待解决的技术课题。经过认真分析和反复试验,通过采用预热校正模和使叶片粘下模,即校正后减小冷速的方案,使叶片硬度高的问题得到了较好地解决。一、无预热校正模叶片多粘上模的工艺Ⅰ级整流叶片的试制和批生产中,采用了960±10℃加热,保温1小时,在4000吨压力机     

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。     

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     

GH4169高温合金多层板结构的激光连接/超塑成形组合技术

采用激光连接/超塑成形组合技术制造了GH4169合金三层板结构件,并分析了该合金板的超塑性及成形前后的微观组织.结果表明:超细晶GH4169板材具有良好的超塑性,在T=940℃,初始应变速率为=6.1×10-4s-1的条件下,延伸率达到368.2%,m值为0.39,超塑成形过程改善了焊缝显微组织并且提高了其力学性能,因此该方法适用于GH4169高温合金多层结构的制造.焊接工艺参数:频率32Hz,峰值功率4500W,脉宽3ms,焊速180mm/min;超塑成形工艺参数:温度Tf=960℃,压力Pf=4.2MPa,时间tf=130min.     

改进锻造工艺,挽救一批不合格钢材

GB594—65,A100010阀门是一种专用于航海船只的阀门,由于承受的压力大(100kg/cm~2),所以阀体毛坯由锻造而成。锻造工艺中规定,始锻温度为1150℃,终锻温度为900℃。在830℃以下缓慢加热,830℃以上快速加热,锻后成堆空冷。多年来,这种阀体一直在400kg空气锤上制坯,模锻件在300吨的摩擦压力机上锻制质量比较稳定。但是,1983年所买的一批φ50钢     

抽芯铆钉钉体镦锻技术研究

研究了用于抽芯铆钉钉体的材料CP-Ti的再结晶温度以及基于该材料的抽芯铆钉钉体的镦锻工艺。结果表明:当加热温度在550~800℃时,随着加热温度的升高,CP-Ti显微组织发生回复、再结晶、晶粒长大,结合不同温度下的材料组织变化,通过金相法和显微硬度法确定CP-Ti的再结晶温度为650℃;根据材料特点以及钉体强度要求,采用温镦工艺成形钉体,当加热温度为400℃时,镦锻出的钉体头部成形良好,杆部强度达到设计要求。     

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     

TC4钛板超塑性拉伸后的强度计算

通过对ＴＣ４钛板超塑性拉伸后的试件进行常温拉伸和定量金相分析，并采用一无线性回归的数理统计方法进行数据处理，得出了ＴＣ４钛板超塑性拉伸后σ０．２与晶粒平均直径ｄ的定量关系。     

耐热钛基复合材料制备加工及应用综述

钛合金以其高比强度、高比刚度以及耐高温性能备受航天航空等领域的青睐。合金化手段已无法使钛合金突破600℃服役温度瓶颈,无法满足超高速飞行器及新型航空发动机等航空航天装备更高服役温度需求。向高温钛合金中原位引入多元多尺度的陶瓷增强相,精准控制其形成特定构型结构是实现更为优异高温性能的有效途径之一。这种新型材料也被称为耐热钛基复合材料,其使用温度较传统钛合金可提高50～200℃,受到广泛关注。本文针对耐热钛基复合材料的研制,从复合构型设计及制备、近净成形加工技术（增材制造、精密铸造、等温超塑性成形）及高温力学性能等方面,全面综述了以上研究进展及应用现状,并提出该材料目前存在问题以及未来发展方向。     

GH4169合金反挤压成形模具磨损

基于修正 Archard 磨损模型,采用数值模拟方法系统分析了 GH4169合金反挤压成形过程中各挤压工艺参数对模具磨损的影响规律。结果表明：在选取的参数范围内,挤压凸模最易产生磨损失效的区域为凸模圆角处,模具最大磨损深度随凸模圆角半径及坯料预热温度的增大而降低,随摩擦系数的增大而增大;当挤压速率小于100 mm ／s时,模具最大磨损深度随挤压速率的增大而减小,当挤压速率大于100mm ／s 时,模具最大磨损深度随挤压速率的增大先增大后减小。最佳工艺参数坯料预热温度1020℃,摩擦系数0．05,变形速率100mm ／s,模具预热温度300℃时模具磨损量最小,为9．28×10－3 mm。     

TC6钛合金超塑性变形

对TC6钛合金在800~900℃温度区间内,分别进行应变速率为0.0001~0.1 s-1的恒应变速率法拉伸实验和最大m值法超塑性拉伸实验,获得拉伸过程应力-应变曲线,并采用金相显微镜对拉伸后断口附近显微组织进行分析。结果表明：TC6合金表现出良好的超塑性性能,随着应变速率或温度的升高,伸长率先增大后减小,恒应变速率拉伸时,在温度850℃、应变速率0.001 s-1条件下伸长率可达到993%;在同一变形温度下最大m值法拉伸能获得比恒应变速率法更好的超塑性,850℃时伸长率达到1353%;TC6合金在超塑性变形过程中发生了明显的动态再结晶,并随着应变速率和温度的升高动态再结晶行为增强。     

钛合金钣金件脉冲电流辅助热压成形精度控制

针对钛合金钣金件冷加工成形精度低、热成形机成形成本高的问题,提出一种采用脉冲电流辅助热压成形工艺。以TC1钛合金U型件为对象,研究了脉冲电流辅助热压成形工艺对钛合金钣金件的缺陷、尺寸精度及力学性能的影响。结果表明,脉冲电流加热可提高成形效率,当脉冲电流密度为9.2A/mm^2,合模速度为15mm/s时,补偿了成形过程的热量损失,使钛合金钣金件保持在良好的成形温度区间,增加其成形极限,得到零件表面质量良好、无裂纹。在成形过程中,随着成形压力、保压时间、模具预热温度的升高,零件的尺寸精度逐渐提高,当成形压力10t、保压时间10s、模具不预热时,零件的尺寸精度即可达到±0.2mm。脉冲电流辅助热压成形后零件的晶粒尺寸比热成形机成形的细小,且力学性能也较好。     

美国钛合金超塑性成形/扩散连接工艺简介

钛合金是世界上公认的难加工材料,但是利用超塑性成形/扩散连接工艺(SPF/DB)可以制作出用焊接、铆接工艺方法难于制作的复杂的钛合金飞机部件,并且使部件一体化、轻量化,成本降低。美国的飞机制造商于七十年代初期开始研究钛合金的超塑性成形工艺(SPF),他们在899～927℃的高温和变形速率为10~(_4)厘米/厘米·秒的条件下,使钛合金的延伸率达到600～1000％,试件成形过程就象塑料板真空成形一样,在不发生缩颈和断裂的情况下进行均匀的复杂变形。目前,美国已在四个机种上采用Ti-6Al-4V超塑性成形(SPF)零件,数量达到256