锻造最新前沿技术研究综述(下)

《锻造最新前沿技术研究综述》(上)见《锻造与冲压》2021年第1期 近似超塑性技术 对具有微晶质的材料组织超塑性的研究(晶粒的平均尺寸通常不超过10～20μm),是在提高温度和相对低的变形速度(通常在10-4～10-3s-1)下进行的.事实上已经确定,任何多晶体材料,包括铝基、钛基、镍基等工业合金都能转变为超塑性组织状...     

钛合金高方盒形件拉深新方法

为了解决现行高方盒形件成形效率低、生产成本高等问题,提出一种新的成形工艺——锥形与方形组合凹模成形工艺。运用Qform2D/3D、V7分别在传统的辐射状和新工艺的锥形与方形组合凹模中模拟板材高方盒形件拉深成形过程,并据M-K失稳准则和Hill48判据损伤评价研究力的规范、应力-应变状态。分析结果表明：对于高方盒形件拉深成形,采用传统辐射状凹模拉深平均应力较锥形-方形组合凹模中拉深平均应力大10%,此时,在组合凹模中最大变形程度位置平均应变较传统辐射状凹模小16%,新成形工艺提高了变形均匀性。同时,板材在组合凹模中采用压边圈条件下,仅要一段锥形与一段方形的组合凹模,经一个工步成形高方盒形件;在不使用压边圈条件下,可用两段锥形与一段方形的组合凹模,经一个工步成形高方盒形件。这一研究成果为类似零件在拉深过程中免除中间退火工序、实现自动化生产线创造了条件。     

锻造最新前沿技术研究综述(上)

目前,世界锻造行业最前沿的技术主要有板锻技术、半等温锻技术和近似超塑性技术,这些新技术是顺应当今行业发展需要而研发的,它们的突出优点是更节能降耗、环保,性价比高,因而发展速度不容小嘘。下面我们将这些新技术的发展情况分享给大家,以期达到抛砖引玉的效果。     

Effect of Laser Oscillation on the Microstructure and Mechanical Properties of Laser Melting Deposition Titanium AlloysEI北大核心CSCD

针对激光熔化沉积冶金组织与缺陷,借鉴激光摆动焊接技术,提出一种激光摆动送粉增材制造TC4钛合金工艺,借助激光原位摆动改变熔池运动轨迹进而影响温度梯度和凝固速率,改善增材制造钛合金的微观组织。利用OM、SEM、EBSD和Vickers硬度计研究了激光摆动送粉增材制造工艺对TC4钛合金微观组织演变及力学性能的影响。结果表明,无摆动激光熔化沉积实验的最佳工艺参数为:激光功率1000 W,扫描速率8 mm/s,送粉速率6.92 g/min;直线型激光摆动的最佳工艺参数为:摆动频率200 Hz,摆动幅度1.5 mm。直线型激光摆动对熔池形貌改善显著,气孔和裂纹等缺陷较少,柱状晶数量和尺寸均有所减小,并且晶粒出现了等轴化的现象。相比无摆动样品,激光摆动后Ti-6Al-4V合金单道区域平均晶粒尺寸从5.20μm减小到4.37μm;硬度从418.00 HV提升到428.75 HV。     

钛合金深拉深板材表面处理技术

对钛合金板表面层进行了涂锌处理,该涂锌过程分为两个阶段:首先,在具有高浓度氯化锌的盐溶液中浸蚀;然后,在具有其他氯化锌浓度的盐溶液中涂锌。并研究了涂锌层试样、清除氧化皮试样和无涂锌层试样的钛合金板坯的表面磨损寿命,结果确定镀锌层建立了零件表面和基体间的极大正梯度,改善了摩擦条件,而且在零件表面涂锌层增加不均匀性的方法可以提高涂层与基体间的附着力,从而保证了极限拉深剧烈变形过程的实现。具有涂锌层的试样的极限拉深平均深度比无涂锌层高20%～30%,增加了钛合金板材拉深深度,省去了深拉深件的中间多次退火、清理工序。因此,为自动化连续生产创造了条件,提高了生产效率,优化了生产环境。