TC1M鈦合金板材拉深成形過程中的形狀畸變

對(duì)常溫下鈦合金板材進(jìn)行了激光彎曲成形研究。分析了激光功率、掃描速度、光斑大小對(duì)板材彎曲變形的影響,獲得理想工藝參數(shù)范圍為:功率1.0～1.2kw、掃描速度2～3m/min、光斑直徑6～7mm。同時(shí)分析了板材厚度、寬度及掃描次數(shù)對(duì)材料彎曲變形的影響,為鈦合金板材彎曲成形提供了一種新途徑

目的揭示工藝參數(shù)對(duì)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(tái)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(yàn)設(shè)計(jì)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(jìn)給比對(duì)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(jìn)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。

研究了tb8新型亞穩(wěn)定β型鈦合金薄板的熱處理工藝、再結(jié)晶行為、冷成形工藝與參數(shù)以及tb8鈦合金的應(yīng)用等.結(jié)果表明,該合金具有優(yōu)異的冷成形工藝特性,通過一定的冷成形工藝手段和時(shí)效處理,可制造出在超高強(qiáng)度水平下tb8鈦合金的薄壁鈑金復(fù)雜零件.

研究了tc4鈦合金板材高靈敏度雙晶探頭超聲波檢測中變型波、組織噪聲的產(chǎn)生原因及影響。結(jié)果表明:變型波會(huì)給缺陷波定量評(píng)定帶來影響,以缺陷波始脈沖波幅定量評(píng)定最為準(zhǔn)確,對(duì)于缺陷波始脈沖之后的波幅超標(biāo)應(yīng)選用不同焦距的雙晶探頭進(jìn)行對(duì)比檢測。組織噪聲的產(chǎn)生與板材中同取向粗大α相晶粒增多密切相關(guān),通過減小脈沖寬度可有效降低組織噪聲。

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(duì)鈦合金板材翻邊成形進(jìn)行了系統(tǒng)的分析,完成對(duì)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(yàn)值相比較,擬合良好,同時(shí)應(yīng)變分布規(guī)律符合試驗(yàn)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(zhǔn)確性。

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(shí)驗(yàn)室研究階段的熱介質(zhì)成形技術(shù)等。

應(yīng)用pam-stamp沖壓模擬軟件,對(duì)ta2m鈦合金板材u形彎曲成形及回彈過程進(jìn)行了數(shù)值模擬預(yù)測,并對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行了工藝試驗(yàn)驗(yàn)證,得到了板料厚度、軋制方向以及相對(duì)彎曲半徑等參數(shù)對(duì)回彈影響的數(shù)值結(jié)果,并對(duì)結(jié)果進(jìn)行了分析。

利用電子背散射衍射(ebsd)取向成像技術(shù),對(duì)ta17鈦合金板材對(duì)接焊縫的顯微組織、晶界特征和晶體學(xué)取向進(jìn)行表征研究。結(jié)果表明其母材呈典型的軋制變形組織,且由α相和少量晶間分布的β相組成,大部分為小角度晶界,為基面織構(gòu)。熱影響區(qū)晶粒呈梯度長大分布。在焊接熱傳導(dǎo)下,熱影響區(qū)晶粒得到回復(fù)和長大,大角度晶界逐漸增多。其織構(gòu)繼承了母材織構(gòu)的特點(diǎn),只是織構(gòu)密度有所減弱。熔區(qū)為粗大的α'馬氏體相交織成的網(wǎng)籃狀組織,大部分為大角度晶界,織構(gòu)比較漫散。

ta1鈦合金板材洛氏硬度b標(biāo)尺試驗(yàn)結(jié)果不合格較多,檢測中心與薄板車間試驗(yàn)結(jié)果差異較大。文章針對(duì)這種結(jié)果爭議,通過試驗(yàn)驗(yàn)證找到數(shù)據(jù)存在差異的原因,并對(duì)如何更標(biāo)準(zhǔn)地進(jìn)行鈦合金板材洛氏硬度b標(biāo)尺試驗(yàn),提出有效的、良好的操作建議。

本文采用了正交試驗(yàn)方法,選取固溶溫度、固溶時(shí)間、時(shí)效溫度和時(shí)效時(shí)間四因素三水平對(duì)ti55531鈦合金板材熱處理制度進(jìn)行了優(yōu)化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:熱處理制度為800℃/60minac+650℃/6hfc時(shí),該合金板材的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度分別為1,242mpa、1,122mpa,延伸率為10.0%,強(qiáng)度和塑性達(dá)到了最佳匹配,為生產(chǎn)該合金板材熱處理提供了依據(jù)。

通過研究鈦合金在不同加熱參數(shù)下進(jìn)行水火彎板后的組織和性能,分析了水火彎板的加熱溫度和加熱次數(shù)對(duì)鈦合金的組織和性能的影響。結(jié)果表明,在600～900℃范圍內(nèi)進(jìn)行水火彎板時(shí),合金的性能同室溫的相比,隨著加熱溫度的升高,合金的σb有所增加,而σ0.2和δ5均較大幅度地減小。隨著加熱次數(shù)的增加,合金的σb和σ0.2逐漸增加,而δ5則逐漸減小。合金的塑性和韌性隨著加熱溫度的升高和加熱次數(shù)的增加而下降,這是由表面產(chǎn)生脆性層和晶粒長大所造成的

研究ti-55鈦合金板材在890～910℃、初始變形速率為4.4×10~(-4)～1.76×10~(-3)s~(-1)條件下的超塑性變形行為。結(jié)果表明:在900℃、初始應(yīng)變速率為8.8×10~(-4)s~(-1)變形條件下平均晶粒尺寸在4μm左右細(xì)小等軸晶的ti-55鈦合金板材的伸長率可達(dá)1300%,表現(xiàn)出良好的超塑性;在一定成形溫度下其超塑伸長率隨應(yīng)變速率的增大呈先增加后降低的趨勢,存在最佳應(yīng)變速率8.8×10~(-4)s~(-1),高于或低于8.8×10~(-4)s~(-1),板材的超塑變形能力均有明顯降低;在高應(yīng)變速率下,ti-55板材的最大伸長率向高溫區(qū)移動(dòng);超塑性變形過程中晶粒呈相互聚合長大的現(xiàn)象,應(yīng)變誘發(fā)組織粗化是超塑變形過程中組織粗化的主要因素。

為提高鈦合金板材的表面硬度,對(duì)其進(jìn)行了火焰加熱淬火表面強(qiáng)化處理,采用數(shù)值模擬的方法研究了火焰加熱的溫度場以及沿壁厚方向上的溫度變化特點(diǎn),分析了金相組織和硬度。試驗(yàn)結(jié)果表明:采用火焰加熱淬火表面強(qiáng)化工藝可以獲得晶粒細(xì)小、硬度高于基體硬度的強(qiáng)化層,火焰強(qiáng)度越高,表面硬化效果越好,表面最高硬度達(dá)456hv;在火焰線掃描速度保持一定的條件下,火焰噴射強(qiáng)度影響的主要是合金表面硬度值,對(duì)其淬透層厚度影響不大。

在數(shù)值模擬研究壓邊力、毛料直徑、凸凹模圓角半徑、變形溫度等對(duì)5a90鋁鋰合金板材拉深成形影響的基礎(chǔ)上,采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法對(duì)拉深成形工藝參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),并進(jìn)行了相應(yīng)的拉深成形試驗(yàn)研究,研究表明,變形溫度對(duì)拉深成形影響最顯著,其次是毛料大小,而變形速度和壓邊力大小的影響較小,同時(shí),通過對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的計(jì)算、分析和總結(jié),獲得了5a90鋁鋰合金板材拉深成形的最佳工藝參數(shù)組合,在最佳工藝參數(shù)條件下,鋁鋰合金的拉深系數(shù)達(dá)到了0.45.

針對(duì)大型鈦合金板材磨削過程中存在的問題,研究了自適應(yīng)控制技術(shù)在平面砂帶磨床恒壓隨型磨削加工鈦合金板材中的應(yīng)用,在分析平面砂帶磨削加工過程的基礎(chǔ)上,建立了系統(tǒng)控制對(duì)象數(shù)學(xué)模型,設(shè)計(jì)并采用自適應(yīng)控制技術(shù)應(yīng)用于控制磨削加工。結(jié)果證明,所應(yīng)用的自適應(yīng)控制技術(shù)能較好的保證恒壓磨削,有效地提高了鈦合金板材表面深度尺寸精度。

主要回顧了我國鈦及鈦合金板材標(biāo)準(zhǔn)化歷程,重點(diǎn)介紹了本世紀(jì)鈦板材國標(biāo)體系的重要變化及完善情況,并與國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了對(duì)比,提出了進(jìn)一步完善和發(fā)展我國鈦板材標(biāo)準(zhǔn)體系的發(fā)展思路、改進(jìn)意見和建議。

為了滿足我國航空航天等領(lǐng)域?qū)︹伡扳伜辖鸢宀牡男枨?占領(lǐng)國內(nèi)外鈦及鈦合金板材的高端產(chǎn)品市場,寶鈦集團(tuán)有限公司研制了真空蠕變矯形爐。該設(shè)備屬國內(nèi)首創(chuàng),與國外同類設(shè)備相比自動(dòng)化程度、主要技術(shù)性能指標(biāo)、使用效果以及生產(chǎn)的鈦及鈦合金板材質(zhì)量均已達(dá)到國際先進(jìn)水平。自2007年到2009年3年間為寶鈦集團(tuán)新增產(chǎn)值57560萬元,新增利潤8000萬元,不僅滿足了國內(nèi)航空航天等領(lǐng)域的需求,還為國外客商提供了大量的產(chǎn)品,使我國的鈦及鈦合金板材加工技術(shù)上了一個(gè)臺(tái)階,提升了中國制造的影響力。

為了使板坯在軋機(jī)咬入之前溫度均勻、表面氧化輕微,綜合分析了目前常用加熱爐的優(yōu)點(diǎn)和存在的不足,設(shè)計(jì)了一種新型的鈦及鈦合金板材軋前加熱裝置。該裝置的主體包括一個(gè)箱式輥底電爐和一個(gè)替換工作輥道組,它們可根據(jù)需要隨時(shí)上線或離線移動(dòng)。與其它加熱爐相比,該裝置距離軋機(jī)更近,板坯出爐后的運(yùn)輸時(shí)間更短,最終入軋機(jī)前的板坯仍保持高的加熱質(zhì)量。該裝置除了可進(jìn)行鈦及鈦合金板坯的軋前加熱、快速補(bǔ)溫外,還可兼顧部分成品退火處理。其生產(chǎn)模式靈活,大大提高了設(shè)備的利用率和生產(chǎn)效率。

采用x射線衍射分析技術(shù),探討了六方晶系合金板材彈性模量的計(jì)算方法。經(jīng)不同退火工藝(850～1050℃)的合金板材,其織構(gòu)由{1120}(1010)轉(zhuǎn)向{1010}(0001)+{1013}(0001)雙重織構(gòu),對(duì)應(yīng)的軋向彈性模量由1077gpa變?yōu)?332gpa,該結(jié)果與實(shí)測值相吻合。

研究了熱處理工藝對(duì)ti-1023鈦合金板材組織和性能的影響.討論了工藝、組織和性能之間的關(guān)系.為高爾夫用ti-1023鈦合金板材選擇合理的熱處理制度提供依據(jù).

鋁合金板材沖壓成形技術(shù)

鋁合金板材沖壓成形技術(shù)