TC4鈦合金板激光沖擊成形實驗研究

為了研究不同的激光能量和不同的沖擊路徑、沖擊次數(shù)對ta2鈦合金板料變形的影響,借助于江蘇大學(xué)研制的高功率nd∶glass激光沖擊波裝置,采用實驗的方法,取得了不同條件下鈦合金板料的變形數(shù)據(jù)。結(jié)果表明,隨著激光能量的增加,板料的變形量增大;板料幾何尺寸和厚度越大,板料越難變形;沖擊區(qū)域的不平度,隨前后光斑間隔的增大而增大,隨光斑間隔的減小而減小。通過此類激光沖擊實驗可優(yōu)化激光沖擊的相關(guān)參數(shù),預(yù)測板料變形。

利用脈沖能量為10~50j、脈寬為22ns的高功率nd∶glass激光器,對ta2鈦合金板進行單次激光沖擊成形實驗研究,探討了工件支撐座內(nèi)徑、90°頂角凸模的頂部圓弧半徑等條件對鈦合金板成形的影響。研究表明,當板材底部無約束支撐時,板材的最大變形量隨支撐座口徑的增大而減小,且板材凹凸面的表面殘余應(yīng)力都是壓應(yīng)力;當采用凸模沖擊成形時,板材的最大變形量隨凸模圓弧半徑的增大而減小,但表面殘余應(yīng)力變化趨勢不明確,有時為壓應(yīng)力,有時為拉應(yīng)力。

實驗研究了激光能量和不同的沖擊路徑、沖擊次數(shù)對ta2鈦合金板料變形的影響,并用abaqus軟件進行了有限元模擬。結(jié)果表明:隨著激光能量的增加,板料的變形量增大;板料幾何尺寸和厚度越大,板料越難變形;沖擊次序不同,板的變形量也不同,板的變形以沿板的長度方向且對稱沖擊為最大。通過數(shù)值模擬可優(yōu)化激光沖擊的相關(guān)參數(shù),預(yù)測板料變形。

采用實驗的方法,研究了不同的激光能量和不同的沖擊路徑、沖擊次數(shù)對ta2鈦合金板料變形的影響,取得了不同條件下鈦合金板料的變形數(shù)據(jù)。結(jié)果表明:隨著激光能量的增加,板料的變形量增大;板料幾何尺寸和厚度越大,板料越難變形;沖擊區(qū)域的不平度,隨前后光斑間隔的增大而增大;隨光斑間隔的減小而減小。通過此類激光沖擊實驗可優(yōu)化激光沖擊的相關(guān)參數(shù),預(yù)測板料變形。

鈦合金板激光彎曲工藝優(yōu)化的分析模型

通過對tc4板材進行兩種t型接頭的激光焊接試驗,分析了酸洗、焊接環(huán)境及焊后修復(fù)對鈦合金激光焊接接頭質(zhì)量的影響,實驗結(jié)果表明,鈦合金激光焊具有較強的氣孔傾向,酸洗及焊后重熔并未明顯改善接頭氣孔的情況,但氣孔數(shù)量對濕度的變化較為敏感。不同焊接試驗的結(jié)果統(tǒng)計表明,雖然接頭存在大量氣孔,但只有位于上下兩側(cè)板材的貼合面處的這一小部分氣孔才會造成受力面積的減小,因此接頭整體仍具有較高的抗剪力。

介紹了成形性能較差、需加工成三維曲面形狀的鈦合金板材的無模多點成形技術(shù),解決了試驗中出現(xiàn)回彈、起皺等問題,證明鈦合金可利用無模多點成形方法成形出線型較復(fù)雜的三維曲面,成形效果良好。

通過對三種鈦合金和不銹鋼板材進行折彎、壓包、焊接等加工工藝試驗,進而使之成為機載電子設(shè)備托架類組件進行了振動、沖擊試驗。結(jié)果表明,tc1和ta3強度高,塑性差,不適合制作托架類零件,而ta2的綜合力學(xué)性能優(yōu)于1cr18ni9ti,完全可以替代1cr18ni9ti制作航空機載電子設(shè)備托架類零件。

采用有限元數(shù)值模擬與成形工藝實驗相結(jié)合的方法,對0.84mm厚的tc1m鈦合金板材杯形件室溫拉深成形及回彈過程進行了研究.結(jié)果顯示,拉深制件不僅出現(xiàn)凸耳和杯口厚度不均等熟知的現(xiàn)象,還揭示出因鈦合金各向異性所引發(fā)的杯口內(nèi)壁非圓化,這類形狀畸變對制件的幾何精度將產(chǎn)生不利影響.600℃溫?zé)崂钅苡行У匾种菩遁d回彈,杯口內(nèi)壁非圓化得以消除,但卻無法改變鈦板的各向異性性質(zhì),凸耳和杯口厚度不均等畸變現(xiàn)象依然存在.

采用金相顯微鏡觀察了鈦合金激光對接接頭超塑性變形前后各區(qū)域顯微組織,并分析其形成機理.結(jié)果表明,變形溫度的增加或應(yīng)變速率的降低有利于tc4合金接頭超塑變形,母材晶粒發(fā)生一定程度的長大,且α相的數(shù)量相對減小,而晶間β相數(shù)量逐漸增加,兩相都有等軸化趨勢;焊縫超塑性變形時,針狀組織增厚成為片層狀.變形過程中片層組織被打斷,片層長度變短,具有球化的趨勢;超塑性變形后焊縫截面顯微硬度最大為380hv,與變形前焊縫相比降低約50hv,滿足實際承載需求.

損傷容限型鈦合金板材 （gb/t××××-××××） 編制說明 （預(yù)審稿） 2018-09 1/7 《損傷容限型鈦合金板材》 編制說明 一、工作簡況 1.任務(wù)來源 根據(jù)國家標準委《國家標準委關(guān)于下達2017年第四批國家標準制修訂計劃的通知》 （國標委綜合[2017]128號）的要求，由寶鈦集團有限公司和寶雞鈦業(yè)股份有限公司負責(zé) 起草《損傷容限型鈦合金板材》國家標準。項目計劃編號：20173769-t-610，計劃完成年 限為2019年。 2.起草單位簡況 寶鈦集團有限公司是我國“三五”期間為滿足國防軍工和尖端科技發(fā)展需要，以“902” 為工程代號投資興建的國家重點企業(yè)?，F(xiàn)擁有“寶雞鈦業(yè)股份有限公司”、“南京鈦業(yè)股 份有限公司”和“上海遠東公司”等10多個控股公司、5個全資子公司和寬厚板、復(fù)合板、 裝備設(shè)計制造等10多個二級單位?？缮a(chǎn)鈦、鋯、鉿、鎢、鉬、

通過對超塑性成形與擴散連接(spf/db)成形原理和過程的討論,以最優(yōu)成形溫度下的ti-6al-4v合金材料特性和超塑性成形氣壓加載理論優(yōu)化結(jié)果為依據(jù),利用ansys有限元軟件的建模和數(shù)值模擬,提取夾層板作為研究對象,建立模型和定義材料性能參數(shù),定義接觸和加載方式。

目的揭示工藝參數(shù)對鈦合金錐形件柔性加熱旋壓成形過程的影響。方法采用基于abaqus平臺建立的ta15鈦合金柔性熱旋有限元仿真模型和基于正交試驗設(shè)計的模擬方案,研究了芯模預(yù)熱溫度、工件加熱溫度、旋輪與芯模間隙和旋輪進給比對該過程中,工件的切向拉應(yīng)變和壁厚差的影響顯著性與規(guī)律。結(jié)果獲得了合理的工藝參數(shù)組合與回歸方程。結(jié)論較小的旋輪進給比有利于抑制工件的破裂;適中的工件加熱溫度有利于獲得較為均勻的壁厚。

顯微組織對醫(yī)用TC4鈦合金U型釘縮口的影響

除超塑成形技術(shù)外,應(yīng)用于鈦合金板材成形的新工藝還有熱成形/熱蠕變成形、激光沖擊/激光成形技術(shù),以及處于實驗室研究階段的熱介質(zhì)成形技術(shù)等。

在研究薄板沖壓成形原理和模型描述的基礎(chǔ)上,采用ansys有限元方法對鈦合金板材翻邊成形進行了系統(tǒng)的分析,完成對鈦合金板材的室溫和高溫下的翻邊成形過程的模擬,預(yù)測板材成形過程中的應(yīng)變分布,并得出室溫和高溫下極限翻邊系數(shù),預(yù)測值與試驗值相比較,擬合良好,同時應(yīng)變分布規(guī)律符合試驗結(jié)果,證明了有限元方法模擬鈦合金熱成形性的可行性和準確性。

鈦及鈦合金加工材廣泛應(yīng)用于航空航天、艦船、核電、石油化工、建筑及體育用品等行業(yè),其中板材應(yīng)用最為廣泛,約占鈦材總消耗量的50%。介紹了我國鈦及鈦合金板帶材在化工、航空航天、艦艇及海水淡化等領(lǐng)域中的應(yīng)用現(xiàn)狀。指出,我國鈦材制造業(yè)從中長期市場上看,將繼續(xù)保持快速穩(wěn)定增長的良好勢頭。鈦板帶材作為鈦材的重要支柱,產(chǎn)量將會進一步擴大。生產(chǎn)企業(yè)要緊抓這一歷史機遇,并逐漸向新產(chǎn)品新業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)移,獲得更大的發(fā)展空間。

鈦合金板顱骨成形術(shù)治療顱骨缺損87例體會

TC4鈦合金-304不銹鋼異種材料擴散焊研究

為了研究金屬板料在脈沖激光輻照下的響應(yīng)、激光沖擊下板料的變形特性、激光脈沖能量對金屬板料變形量的影響以及脈沖激光光斑內(nèi)沖擊波壓力的分布情況,采用高功率釹玻璃激光系統(tǒng)對ld31板進行了單次沖擊變形實驗,同時利用有限元軟件abaqus對板料變形過程進行了模擬。結(jié)果表明,激光沖擊條件下板料變形時呈現(xiàn)粘塑性性質(zhì);激光脈沖能量是影響板料變形量的主要因素,且板料變形大小隨脈沖能量的增加呈非線性增大;激光沖擊時激光光斑作用區(qū)域內(nèi)沖擊波壓力并不是均勻分布,而是沿徑向減小。

在實際的加工生產(chǎn)中,切削力影響切削熱、切削溫度和刀具磨損等物理現(xiàn)象,但是并沒有切削力的理論公式來指導(dǎo)實踐,都是通過經(jīng)驗和實際測量獲得的.所以本文采用pcd刀具和硬質(zhì)合金刀具對鈦合金tc4進行車削,并采用單因素試驗法進行對比,發(fā)現(xiàn)pcd刀具在鈦合金tc4高速車削中有非常好的切削力的特性,以便對以后的加工實踐進行指導(dǎo).

分析了鈦和鐵異種金屬焊接存在的問題。根據(jù)真空擴散焊接過程和特點,詳細研究了tc4鈦合金板與00cr18ni13不銹鋼網(wǎng)的直接真空擴散焊接工藝。焊縫顯微分析表明,無論焊接規(guī)范大小,無法避免異質(zhì)接頭內(nèi)脆性金屬間化合物相的生成,通過優(yōu)化選擇擴散焊工藝,將焊縫中金屬間化合物減小到最低程度,獲得了較滿意的焊接效果。