α片层厚度对TA15合金动态球化行为的影响

穿透焊接头是钛合金薄壁结构的一种重要接头形式,文中从焊接参数、焊缝成形、焊缝气孔、焊缝金相、拉伸性能和气体含量等几个方面,阐述了活性焊剂技术对于ta15钛合金穿透焊接头的影响,同时与对接接头进行了比较.结果表明,活性焊剂技术对于穿透焊接头的焊接参数、焊缝成形、焊缝气孔和焊缝金相、气体含量等方面的影响规律与对接接头相类似,对于穿透焊接头静载强度的影响幅度与对接接头等同.

对ta15钛合金薄板进行了退火处理,然后测试了板材的三向(板面法向、横向、纵向)硬度,同时观察了退火温度和时间对板材组织的影响。结果表明,板材具有明显的各向异性,板面硬度高于纵、横向硬度;同时,板硬度随着退火温度提高,至850℃硬度降至最低。金相观察表明,在850℃以下的组织无区别,高于850℃组织变化明显,920℃时为双态组织。

根据长期积累的钛及钛合金轧制经验以及ta15钛合金的性能特点,设计了ta15钛合金薄板的1#轧制方案,并按照1#轧制方案试制了140kgta15钛合金薄板。分析影响薄板板形的主要因素为:①热轧工作辊的冷却;②单向轧制。提出了解决薄板平直度的2#轧制方案,并按照2#轧制方案又试制了205kgta15钛合金薄板。结果表明,改进后的2#轧制方案制备出的ta15钛合金薄板,满足18mm/m平直度要求,板形的一次检验合格率为94%,且各项性能指标达到标准要求。

研究了缺口对铸造单一取向层片组织tial合金断裂形貌特征和断裂机制的影响。通过对断口进行观察发现,缺口对单一取向的层片组织有较大影响。研究表明,在光滑试样的拉伸过程中,裂纹起源于试样内部,然后迅速扩展至断裂;在缺口试样的拉伸过程中,微裂纹于断口边缘产生,在切应力的作用下扩展、连接形成裂纹稳态扩展区,然后在正应变控制下从裂纹稳态扩展区向裂纹失稳扩展区过渡,同时试样失稳。

采用现代测试手段分析ta15钛合金活性剂补焊接头微观组织特征,探讨钛合金焊缝采用活性剂多次补焊的可行性。结果表明:涂有活性剂补焊接头各区域结合良好,热影响区域小且与焊缝区过渡平缓,没有出现明显分界;涂活性剂焊缝区晶内组织并未因补焊次数的增加而粗大;焊缝接头主要元素ti、al、mo、v和zr均分布均匀,没有因采用活性剂而出现烧损和偏聚的现象;室温下补焊焊缝组织由-αti组成;涂活性剂焊缝各补焊区硬度值接近,略低于正常焊缝区硬度。采用活性剂对钛合金可以进行多次补焊并能够获得高质量焊缝。

对锻态tc21合金在两相区内进行热处理,研究了其片状组织的静态球化行为。结果表明:两相区内随着固溶温度的升高,α相球化率增加的同时其体积含量迅速减少,固溶时间的延长有利于组织的均匀化,但对提高球化率的作用不大;固溶后随着冷却速度的降低α相的球化率增加,tc21合金经925℃保温2h慢冷后α相的球化率达到95%以上。对α相静态球化的原因分析表明:晶界α相自身的形成特点是其球化的根本原因,其与晶内初生α片交接处的存在对晶界α相的球化有一定贡献;晶内α片的球化是一个片状组织粗化的过程,依靠片层界面缺陷处的溶质原子迁移进行。

tc4与ta15钛合金氩弧焊疲劳特性对比分析——选用tg4和ta15的氩弧焊焊接件作为研究对象，分别进行4个应力水平下的恒幅疲劳试验。依据文建立的三参数疲劳寿命模型对试验结果进行对比分析，ta15的氩弧焊的疲劳性在10～10范围内略优于tg4氩弧焊，并讨论了可能的影...

截面平行的焊缝是保证中大厚度焊接结构熔合区组织均匀性及力学性能连续性的重要条件,在工程中有着重要应用。本文在对焊缝形貌进行观察及分析的基础上,研究获得平行焊缝的工艺方法。结果表明,对焊接速度、电子束流及聚焦电流等焊接参数进行综合调节,可以有效改变焊缝形貌,使焊缝逐步趋于平行。增加偏摆扫描并控制扫描的频率和幅度,可以获得一系列具有不同熔宽的平行焊缝。

采用sem,tem,动电位极化和浸泡实验研究了机械冷加工变形对汽车散热器高mn(0.22%,质量分数,下同)和低mn(0.08%)铝合金管在0.6mol/lnacl(ph=6)和swaat(astmg85,ph=3)溶液中的腐蚀行为的影响.电化学极化测试表明,无形变时高mn铝合金直管的点蚀电位最高;但冷加工能降低高mn铝合金弯曲表面的点蚀电位,而对低mn铝合金的点蚀电位没有明显影响.tem观察发现,冷加工后高mn铝合金中有大量纳米尺度的富mn析出相,在低mn铝合金中却没有观察到这种析出相,阴极极化测试表明,富mn相能显著促进阴极反应,富mn相相对al基体为阴极相,因而是点蚀萌生的部位.添加mn尽管有利于提高铝合金的耐蚀性,但机械冷加工会弱化这一效应.

借助力学性能测试及光学金相(om)和透射电镜(tem)的观察和分析,研究了sc含量的变化对al-2%cu合金固溶处理行为和力学性能的影响。结果表明:随着sc含量增加,合金的熔点降低;520℃/20min固溶态时,合金的拉伸强度提高(σmax达到40mpa),晶粒组织在固溶完全时仍较细小,这要归功于sc的加入形成了细小al3sc粒子起到很好的作用。

通过热压缩试验研究了具有初始β转变组织的tc11钛合金在两相区800~980℃和应变速率0.001~0.1s-1范围内的热变形行为和组织演变。分析了该合金在试验参数范围内变形的应力-应变曲线特征。动力学分析获得该合金在两相区变形的应力指数和变形激活能分别为4.42和490.8kj.mol-1,说明变形主要是位错的滑移和攀移过程。分析变形组织认为,片层组织的球化和弯折是两相区变形应力软化的原因。温度和应变速率严重影响片层组织球化过程的进行,980℃,0.001s-1和0.01s-1,以及950℃,0.001s-1条件下变形有利于片层组织球化过程的充分进行。900~980℃,0.001~0.1s-1球化过程中,变形到稳态的等轴α直径与温度补偿应变速率参数z呈对数线性关系。

通过800℃高温下的氧化实验,结合x射线衍射仪、扫描电子显微镜、电子探针显微分析仪,研究了金属al复合fe3si有序合金的高温氧化行为.结果表明:元素al很好地改善了fe3si的高温抗氧化性能,其氧化动力学曲线由抛物线加直线的混合规律转变为完全的二次抛物线型,且氧化增重降低了近一个数量级;氧化动力学主要机制是al通过亚晶界由基体内部向外扩散并形成保护性氧化膜al2o3,阻止si和fe的向外扩散氧化;同时氧化膜保护性的好坏还受到氧化产物al2o3的相结构以及扩散通道等诸多因素的影响.

研究了单独与复合添加v/nb/al元素对q345钢奥氏体晶粒长大行为的影响规律。以astm晶粒度级别等于6.0定义实验用钢的实用奥氏体晶粒粗化温度。结果表明:和fe-v处理相比,以vn12进行微合金化可使q345钢的奥体氏晶粒粗化温度提高约40℃;和fe-nb处理相比,nb和v复合加入对q345钢晶粒粗化温度无显著影响;al微合金化q345钢中复合添加微量nb对其晶粒粗化温度无明显影响。nb、v、al的抗奥氏体晶粒粗化能力依次为:nb>al>v。

研究了通过热处理制度调整,在合金α片层之间形成细小的条状次生α相,形成一种新型的钛合金显微组织——双片层组织。通过对比等轴组织、双态组织、片层组织和双片层组织的性能,结果表明,在合金的强度和塑性不损失的条件下,双片层组织进一步提高了裂纹在合金中的扩展阻抗,使得合金的断裂韧性得到改善,疲劳裂纹扩展速率得到降低。双片层组织提高了疲劳裂纹扩展路径,使得大量的次生裂纹萌生。

用热重分析法测定了氧化动力学曲线,并采用xrd和sem(edax)等手段,研究了ni12.59cr6.74ta4.04a15.16co1.35mo6.29w合金在900℃和1000℃的高温氧化行为。结果表明,在氧化初期合金的氧化质量增加较快,随着氧化时间的延长质量增加的速率逐渐降低,其氧化动力学曲线符合抛物线规律。在900℃和1000℃氧化形成的氧化膜由三层组成,外层为cr_2o_3,al_2o_3,(ni,co)cr_2o_4和crtao_4;中间层为平直的al_2o_3层;内氧化层为al_2o_3。在合金的氧化期间,分布在中间层的富ta相可抑制基体中al向外扩散,并抑制氧化膜的生长,使氧化速度降低。

目的揭示工艺参数对钛合金锥形件柔性加热旋压成形过程的影响。方法采用基于abaqus平台建立的ta15钛合金柔性热旋有限元仿真模型和基于正交试验设计的模拟方案,研究了芯模预热温度、工件加热温度、旋轮与芯模间隙和旋轮进给比对该过程中,工件的切向拉应变和壁厚差的影响显著性与规律。结果获得了合理的工艺参数组合与回归方程。结论较小的旋轮进给比有利于抑制工件的破裂;适中的工件加热温度有利于获得较为均匀的壁厚。

为了探索钛合金等离子弧焊接头的疲劳性能,本文依据ta15标准试件和轧制板材试件疲劳试验数据处理结果,采用当量应力集中系数法,在ta15薄板等离子弧焊和对接焊缝磨削组合工艺试件的疲劳试验基础上,确定了中值当量应力集中系数和安全当量应力集中系数,最后建立了该ta15薄板的s-n曲线,给出了应用结论。

采用金相、扫描电镜等检测手段,对不同镁、锰及铁元素含量5083铝合金超塑性变形后微观组织与结构进行观察。结果表明,在相同的应变率下,镁、锰、铁含量高的合金(合金a)形成了由al-mg-fe及al-mg-mn金属间化合物组成的第二相粒子,这些金属间化合物为超塑性变形中空洞的形核提供了条件。

通过有限元模拟和实验,对不同摩擦挤压过程中铝合金变形流动行为的机理进行分析,并利用罗德系数和应力偏量不变量(j2)等特征量进行变形分区。结果表明:采用积极摩擦可使挤压时的"死区"缺陷完全消失,且塑性区内材料的应变类型由3种变为均一的拉伸类变化,显著地提高了挤压过程中坯料横断面上金属流速的均匀性,更利于金属的挤出成形。

研究了冷成型对铁素体+珠光体组织类型低碳微合金热轧钢板拉伸行为及性能的影响。用弯曲和压平变形模拟高频直缝焊管制管及取样钢板所经历的冷成型过程。对冷成型前后材料拉伸行为和性能进行对比试验,结果表明,冷变形不同程度改变材料拉伸行为及性能,且这种变化是由冷变形方式和程度所决定;包申格效应试验分析结果表明,材料背应力随塑性应变增加而增大,且到达某一数值后当塑性应变继续增加,背应力增加幅度明显减小;有限元分析结果表明,冷成型导致的钢板性能变化是由包申格效应和加工硬化共同作用的结果,并给出了其形成机制。

为了解决5a06铝合金热轧过程中的断裂行为,采用半连续铸造的5a06铝合金铸锭进行不同开坯温度热轧,肉眼观察铸锭轧制过程中的断裂行为,采用扫描电镜、光学显微镜进行断口观察,为了进一步观察断口晶体学特点,采用混合酸进行了侵蚀。研究表明,5a06合金在高温轧制时,容易产生断裂,断口表现为解理和沿晶混合型。进一步研究发现,微量元素na对5a06合金的断裂行为有显著的影响。na含量较低时合金热轧塑性很高,热轧过程中很少有断裂情况发生;而na含量较高时则易发生脆性断裂。研究了减少半连续铸造5a06铝合金铸锭中na含量的措施。

选用甲基四氢邻苯二甲酸酐为固化剂,分别以2-甲基咪唑、四丁基溴化铵和n,n-二甲基苄胺为固化促进剂,制备了集成电路透明封装用环氧树脂模塑料。用非等温差示扫描量热法研究了固化促进剂对环氧树脂模塑料的固化行为的影响,利用kissinger方程、crane方程和ozawa方程计算出了环氧树脂模塑料的固化活化能、反应级数等固化反应动力学参数,推导出了固化过程的凝胶化温度、固化温度、后处理温度等特性温度,这为环氧树脂模塑料的配方优化和发光二极管封装工艺的制定提供了基础数据。