航空钛合金板胶接表面粗糙度的超声测量

采用一种新的超声频谱法快速测量航空钛合金板经喷砂预处理后的胶接表面粗糙度,并引入表面面积均方根粗糙度系数Sr来表征材料表面三维微观形貌．以航空Ti-6Al—4V钛合金胶接板为测量试样,超声换能器接收测试试样表面的反射回波,并计算得到AR参数谱．以反射脉冲AR参数谱和声波镜面反射理论为基础,建立了有关脉冲波声反射系数和表面均方根粗糙度系数Sr的数学模型．利用表面粗糙度系数理论模型．数值计算反射回波的理论频谱曲线,并与实测反射回波AR谱进行拟合．利用最小值搜索算法,处于最佳拟合时的表面粗糙度系数Sr即为试样胶接表面的测量结果．实验表明,超声反射频谱法测量结果与轮廓仪测量结果符合得很好,该测量方法在材料或零部件表面粗糙度在线测量中具有广泛的应用前景．     

不同表面处理工艺对Ti-6A1-4V钛合金漆层结合力和电偶腐蚀性能影响

对比研究了经不同表面处理工艺(脉冲阳极氧化、直流阳极氧化、酸洗钝化)处理后的钛合金表面的漆层结合力及其与经铬酸阳极氧化处理的2024铝合金组成的电偶对的电偶腐蚀性能。结果表明:脉冲阳极氧化处理的钛合金表面呈明显的多孔结构,有效地提升了基体与漆层的结合力,同时钛合金表面的阳极氧化膜层还可有效降低与其对接的铝合金材料的电偶腐蚀倾向。在综合性能方面这种新型的脉冲阳极氧化工艺优于传统直流阳极氧化和酸洗钝化工艺。     

Ti-6Al-4V钛合金等通道转角挤压的有限元模拟

运用有限元方法对Ti-6Al-4V钛合金等温等通道转角挤压过程进行了模拟,获得了摩擦因子、挤压角、过渡角等挤压参数对材料变形区的应变分布和挤压载荷的影响规律.结果表明:摩擦因子的增大引起局部应变集中,摩擦因子为0.5时,最大挤压载荷比零摩擦条件时提高了2.37倍;增大挤压角有利于获得均匀等效应变,减小挤压载荷,但同时减小了单次变形的应变量;减小过渡角可以扩大均匀应变区域,但过渡角过小会引起通道转角处的严重应变集中.     

TC4钛合金不同表面预处理对化学镀Ni-P合金性能的影响

为了进一步弄清钛材表面不同预处理工艺对其后化学镀Ni-P合金层性能的影响,应用预浸镀镍、磷化、氟化物-磷酸盐化学转化及微弧氧化方法对TC4钛合金(Ti-6Al-4V)表面进行了预处理。采用综合测试及电化学测试技术,研究了TC4钛合金不同表面预处理对Ni-P合金化学镀层沉积速度、结合力、耐磨性及耐蚀性的影响。结果表明:TC4钛合金表面预浸镀镍和微弧氧化后,Ni-P合金化学镀层沉积速度较快,且与基体结合更好,至少能承受40 N载荷,但其表面的平整度比磷化和氟化物-磷酸盐化学转化后的差;预浸镀镍后的表面Ni-P合金镀层的耐蚀性最好,微弧氧化膜表面的Ni-P合金镀层耐磨性最好,摩擦系数减小至0.12;微弧氧化膜提高了基体表面的化学活性,同时增强了对Ni-P合金化学镀层具有类似"抛锚作用"的机械力,增强了其与基体的结合力。     

钛合金胶接表面处理研究

钛合金表面处理方法是影响钛合金胶接耐久性的重要因素。本文介绍了各种钛合金胶接表面处理方法及其表面分析技术,评述了各种表面处理方法对胶接耐久性的贡献。以湿热耐久性为考核点的研究结果显示:电化学方法优于化学方法,化学方法优于机械方法。另外,处于研究阶段的等离子体、激光等物理方法因具有较好的耐久性和低污染特性,有望用于钛合金胶接的工业领域。     

拥有超精细结构和高成形性能的钛合金

日本JFE支承件公司开发出一种钛合金，其晶粒在2～3μm间，有很好的成形性和出色的疲劳极限。SP-700富β和α＋β钛合金的成分为Ti-4．5Al-3V-2Fe-2Mo。超精细微结构极大地改进了合金的疲劳极限。SP-700的临界冷轧比可达60％～70％，而Ti-6Al-4V只有20％。     

表面粗糙度对钛合金压力连接界面微观组织与性能的影响

目的研究表面粗糙度对钛合金压力连接界面微观组织与性能的影响。方法采用压力连接方法,对不同表面粗糙度的TC4合金进行连接试验,观察连接界面处的微观组织形貌,定量分析不同表面粗糙度下,连接界面空洞尺寸与界面结合率的变化规律,通过剪切试验,测定连接界面的剪切强度,并观察剪切断口形貌。结果在连接温度为850℃、连接压力为30 MPa、连接时间为10 min的条件下,连接表面粗糙度Ra由0.34μm减小至0.12μm时,连接界面处的空洞逐渐由尺寸较大的长条状转变为微小的圆形空洞,空洞完全消失的区域逐渐增多;平均空洞尺寸由2.7μm减小至1.4μm,连接界面结合率由88.2%提高至94.6%;连接界面剪切强度由682 MPa增大至762 MPa,剪切断口呈现韧性断裂特征的区域显著增大。结论表面粗糙度对钛合金压力连接界面微观组织和剪切强度影响显著,降低表面粗糙度有利于提高钛合金压力连接质量。     

钛合金粉末注射成形工艺中粉末特性的研究

采用统计分析的方法系统研究了原料粉末特性如粒度和粒度分布、颗粒形状、粉末比表面积对PIM工艺过程的影响规律,从原料粉末的特性参数中筛选出显著影响喂料性能和PIM工艺过程的参数,并建立相应的经验模型.振实密度与粉末特性的关系式为:ft=235.0 0.20Dv 32.18σ-29.17Sw-26.81Ar,粉末流动性与粉末特性的关系式为Mi=240.38-33.54Sw-32.08Ar,注射温度、注射压力和保压时间与粉末特性表达式分别为Ti=12.35 1.86σ-16.0Sw 145.5Ar,Pp=-289.63-18.35Sw 256.28Ar,th=-2.36 5.63Ar 0.10Dv-0.95Sw.     

表面活性剂对Ti-6Al-4V金属注射成形喂料相容性的影响EI北大核心CSCD

为研究不同的表面活性剂对Ti-6Al-4V金属注射成形(MIM)喂料相容性的影响,对喂料分组添加相同含量的硬脂酸(SA)、司盘80(Span 80)和乙撑双硬脂酸酰胺(EBS),通过润湿角实验、流变实验、力学性能实验和断面形貌分析选择适合的表面活性剂。结果表明,添加EBS黏结剂的湿润角为37. 6°,具有较好的润湿效果;含有EBS的喂料具有较低的屈服应力,温度的变化对其流变性能有较小的影响;含有EBS的喂料具有较高的剪切敏感性和最高的综合流变学因子值,并具有较高的抗弯强度,断裂面上存在较少的"窝状"和裸露的Ti-6Al-4V粉末。     

航空发动机用600℃高温钛合金的研究与发展

综述了国内外600℃高温钛合金的发展历程及其应用.分析了各国600℃高温钛合金的成分特点、热加工工艺和组织特点等.提出了我国600℃高温钛合金的研究重点.     

Surface Roughness Analysis in Machining of Titanium Alloy

The use of response surface methodology for minimizing the surface roughness in machining titanium alloy, a topic of current interest, has been discussed in this article. The surface roughness model has been developed in terms of cutting parameters such as cutting speed, feed, and depth of cut. Machining tests have been carried out using CVD (TiN-TiCN-Al₂O₃-TiN) coated carbide insert under different cutting conditions using Taguchi's orthogonal array. The experimental results have been investigated using analysis of variance (ANOVA). The results indicated that the feed rate is the main influencing factor on surface roughness. Surface roughness increased with increasing feed rate, but decreased with increasing cutting speed and depth of cut. The predicted results are fairly close to experimental values and hence, the developed models can be used for prediction satisfactorily.     

钛合金立铣表面粗糙度预测新方法

为实现加工前对表面粗糙度的预测,建立高精度的表面粗糙度预测模型至关重要.针对钛合金立铣表面粗糙度的特点及传统预测方法的不足,提出了表面粗糙度预测新方法.分别用递推最小二乘算法、基本蚁群算法与混合蚁群算法训练模糊系统,混合蚁群算法的收敛效果优于递推最小二乘算法和基本蚁群算法.通过回归分析建立了表面粗糙度的两种经验公式.对各方法所得模型进行测试,结果表明混合蚁群算法训练模糊系统的预测效果优于其他方法,用混合蚁群算法训练的模糊系统进行表面粗糙度预测是可行的.     

钛合金超声探伤技术

随着我国大飞机项目的启动,对航空用钛合金加工材质量的要求日益提高,超声探伤作为钛合金加工材的主要质量控制方式日渐重要.综述了钛合金加工材的常见缺陷类型,钛合金的超声探伤特性,钛合金超声探伤技术,包括钛合金的超声相控阵探伤技术、钛合金的多区聚焦超声探伤技术、时间反转镜探伤技术,直径为6～13mm的小规格棒材的探伤技术等.     

Pulsed Fourier-Transform Ultrasonic Spectroscopy for Ultralow Temperature Applications

Pulsed Fourier-Transform (FT) ultrasonic spectroscopy has been developed for the purpose of studying ³ He at ultralow temperatures. Our method is analogous to pulsed FT NMR and possesses several advantages over conventional time-of-flight acoustic techniques. For use at low temperatures, the most significant advantage is the ability to observe the frequency spectrum while the temperature, pressure, and magnetic field may be independently tuned. More specifically, using longitudinal LiNbO₃ transducers operating both on- and off-resonance, we are able to study several broadband windows of frequency, namely 16–25 MHz, 60–70 MHz, and 105–111 MHz. The determination of the energy gap of ³ He-B is presented as an effective application, and other novel uses are discussed.     

钛合金髋关节假体纯钛/钛合金表面多孔层研究

为获得具有表面多孔层的Ti6Al4V合金髋关节假体,选择不含Cu,Ni等元素的钎料,采用真空钎焊方法获得了纯钛/钛合金表面多孔层.钎焊工艺参数为950℃/30min时,采用φ0.2mm以上粒径的纯钛/钛合金球形粉末,孔径大于100μm,孔隙率6.0%～8.8%,表面多孔层与基体的结合强度大于20MPa.孔径、孔隙率与结合强度均满足人体内植入要求.所采用的钎焊热循环对Ti6Al4V合金股骨柄基体的力学性能和显微组织没有明显影响,符合标准YY 0117.1的规定;生物学评价遗传毒性实验结果为阴性,初步表明钎焊获得的纯钛/Ti6Al4V合金表面多孔层具有良好的生物相容性.     

TC4钛合金超声深滚表面强化技术的研究

采用一种新型表面机械强化技术-超声深滚技术(UDR)对钛合金试样进行了表面强化处理。研究了超声深滚处理对试件的残余应力、加工硬化和表面形貌及表面粗糙度的影响。结果表明:超声深滚处理引入了高幅值、大深度的残余压应力、加工硬化量适度并且显著降低了表面粗糙度。根据以上结果分析了该技术的优势和应用前景。     

航空用Al-Li合金阳极氧化对粘接性能的影响

为研究Al-Li合金不同粘接工艺对粘接性能的影响,对其进行了磷酸阳极化处理,并选用不同的胶黏剂来考察Al-Li合金粘接副的拉剪强度。结果表明,阳极化处理使Al-Li合金试片表面产生了微观粗糙的多孔膜,实现了粘接界面上良好的机械啮合。经阳极化处理后,Al-Li合金粘接性能显著提高,当粘接副采用Lord 320/322胶粘接时拉剪强度提高了49%,当粘接副采用FM94胶粘接时拉剪强度提高了167%,破坏模式多为内聚破坏。