退火对SP-700合金板材组织、织构和力学性能各向异性的影响

通过光学显微镜(OM)、电子背散衍射(EBSD)及单向拉伸测试等方法,研究了退火温度对SP-700合金板材微观组织、织构和力学性能各向异性的影响。结果表明:随退火温度的升高,SP-700合金板材的晶粒等轴化程度提高;当退火温度为780℃时,退火织构类型基本不变;当退火温度为860℃时,初生α相向次生α相的转变形成了新的织构;经900℃退火后,组织类型转变为网篮组织,织构类型为棱锥织构和R型织构。α相的棱锥织构取向是造成原始板材力学性能各向异性的原因;晶内亚结构在变形初期对滑移系的阻碍作用影响了板材在不同方向上的室温强度;随退火温度的升高,晶内亚结构的消除和新的织构取向的产生导致力学性能各向异性增强。此外,晶粒形貌和相含量的差异也会导致各向异性的变化。原始板材的断裂机制均为韧性断裂,且不同方向的断口特征略有不同。

等离子喷涂NiAl涂层对基体TC4板材力学性能的影响

在室温、高温下对含NiAl涂层的TC4板材进行拉伸试验,测试其不同应变速率和温度下的抗拉强度、伸长率。用金相显微镜观察涂层的显微组织。统计涂层的孔隙率和界面夹杂物面积。结果表明:涂层孔隙率为7.5%,结合界面夹杂物面积为35.2%。等离子喷涂NiAl无法提高TC4板材的室温及高温强度,因涂层的过早脱落,导致板材实际承载面积减小,基体强度降低,且NiAl涂层降低了TC4板材的伸长率,其原因是涂层破裂使基体表面产生裂纹,导致基体提前断裂,降低伸长率。

TC4钛合金的高温变形行为及损伤机理研究

本文在500~800℃、应变率为0.001~0.1 s^(-1)条件下对TC4钛合金进行高温力学性能测试,研究其高温变形行为。根据NCL损伤准则计算出临界损伤值,引入温度补偿因子Z,建立基于温度和应变率的损伤本构模型。通过表征显微组织,从微观上解释高温变形行为和损伤机理。结果表明:在500~800℃下,TC4钛合金的流变应力出现加工硬化,以及动态再结晶;用三次多项式对损伤本构模型进行拟合,拟合曲线和试验结果的相关系数达到0.96;由显微组织表征结果可得,在500~800℃下,TC4钛合金变形以动态再结晶为主。断裂方式为韧性断裂,且随温度的升高和应变率的降低,韧窝数量增多、形状更规则,材料塑性增强。

TC4钛合金T形接头双光束激光焊接组织与力学性能研究

开展了1.5 mm⊥2 mm组合的TC4钛合金T形接头双光束激光焊接工艺试验,旨在研究该T形接头的微观组织与力学性能。结果显示,T形接头焊缝区主要为网篮状组织,在上部热影响区的交叉区为少量的针状α'相以及初生α相,下部热影响区交叉区为α相等轴组织。接头力学性能显示,抗拉强度与母材相当,平均弯曲角度为33.1°。完成了典型件的焊接,接头内部没有裂纹与气孔等缺陷,为轻量化构件制造提供了有效的焊接工艺。

钛合金薄壁T形接头激光焊接力学性能研究

开展了厚度为1.5mm立筋与厚度为2mm底板的TC4钛合金T形接头的激光焊接工艺试验,对接头的力学性能进行了测试,观察了接头的组织形貌。结果显示:带立筋接头的抗拉强度、屈服强度及伸长率均与母材相当,而去除立筋后的正常区的抗拉强度与屈服强度最高,起弧区的抗拉强度与屈服强度最低,但去除立筋后收弧区的断后伸长率最高、起弧区最低,接头的剪切性能比母材提高了3.4%,持久测试试样没有发生断裂。接头焊缝区组织由大的柱状晶组成,主要由α相、α’相与β相组成,随着距焊缝中心距离的增加,接头组织晶粒尺寸降低,且α’相的尺寸也降低。

TC4钛合金大深腔反向变曲率复杂蒙皮零件成形工艺

以TC4钛合金大深腔反向变曲率复杂蒙皮零件为研究对象,设计了两种成形工艺方案,分别为超塑成形工艺方案、热成形+超塑成形工艺方案,采用PAM-STAMP软件进行了工艺仿真分析,得到了零件成形过程中厚度的变化,预测了零件的成形质量,确定了采用热成形+超塑成形工艺方案,并设计了相应的成形模具进行试验验证。结果表明,采用热成形+超塑成形组合工艺可成功制备出合格的TC4钛合金大深腔反向变曲率复杂零件,成形后零件最薄处厚度约为1.24 mm,减薄率约为22.5%,满足设计强度要求,同时成形结果与仿真结果一致。

基于CAE的梯度增强刚性结构超塑成形/扩散连接工艺研究

以一种钛合金多层变厚度梯度增强刚性结构为研究对象,采用超塑成形/扩散连接技术进行了整体化结构制备。采用CAE技术对梯度增强刚性结构进行了成形有限元模拟仿真分析,通过有限元仿真结果中零件厚度变化、贴模度、是否产生成形缺陷等指标评判结构设计的合理性,对成形质量进行了评估,对结构及成形工艺进行了优化,并对整体化梯度增强刚性结构进行了成形试验验证。结果表明,采用合理的设计结构,可以实现基于超塑成形/扩散连接工艺的梯度增强刚性结构零件制造,零件成形质量良好,厚度分布满足设计和使用需求,成形试验结果与有限元分析结果一致。

含预置板的双层钛合金超塑成形/扩散连接零件缺陷分析及工艺改进

采用超塑成形/扩散连接(SPF/DB)工艺成形了含预置板的TC4钛合金双层结构零件,试验发现成形缺陷主要包括两类:外观缺陷和内部缺陷。外观缺陷包括表面沟槽、表面阶差、表面凹坑和气道塌陷等,内部缺陷包括焊合率低和预置板定位偏移等。通过对各缺陷的分析和对多层板SPF/DB技术关键点的梳理,深入剖析了缺陷形成的主要原因:止焊剂和毛料等定位偏差、成形模具和气道间隙尺寸偏差、止焊剂涂覆质量不良和表面准备状态不佳等。提出了消除缺陷的工艺措施,包括提升止焊剂涂覆工艺、改善成形模具结构设计、提高模具制造精度和改进定位协调方式等。试验结果证实这些措施能够有效避免各类缺陷的出现,达到零件各项技术指标。

液压支架柱窝实验装置结构设计与研究分析

目前液压支架柱窝检测与测试装置较少,不能有效地检测与测试柱窝的结构性能。针对此种情况,提出一种新型结构装置,能够检测与测试柱窝结构性能,并对结构进行可行性分析。对以后的实验检测装置的发展有一定的帮助。

1.5mm厚TC4钛合金激光焊接头组织与力学性能研究

开展了1.5mm厚TC4钛合金激光焊+表面修饰焊接试验,对接头组织进行金相观察及静力性能进行了测试。结果表明:由于受到不同焊接热循环的影响,激光焊+表面修饰焊接接头的组织区域可以分为母材区、热影响区、焊缝底部等轴晶区以及焊缝顶部的柱状晶区,且焊缝组织中存在魏氏组织,随着距熔合线距离的增加,热影响区组织中α’的体积分数逐渐降低。接头力学性能显示,抗拉强度、剪切强度与母材相当,最小弯曲角度达到35°,说明接头可以工程化应用。

TC4薄壁钛合金激光对接接头组织及力学性能研究

针对航空钛合金结构件使用环境受力复杂的特点,本论文以最广泛应用的厚度为1.0mm与2.0mmTC4薄壁钛合金结构的激光焊接技术为研究对象,从焊接工艺角度出发,优化了焊接工艺参数,测试了接头的剪切性能、抗拉性能以及弯曲性能,为了进一步分析所测得的力学性能结果,分别采用X光与SEM对接头的内部质量与组织进行观察。结果显示:采用优化后的工艺参数可以获得性能良好且各项指标均满足航空标准I级焊缝要求的激光焊接接头,这主要是由于激光焊接熔池温度梯度大、冷却速度快,接头组织主要为网篮状分布微小的针状马氏体,提高了接头的塑性与高温持久强度。

钛合金薄壁T型件双作用激光焊接填丝状态对焊缝成形的影响

采用双作用激光填丝焊接技术实现了2 mm厚底板与1.5 mm厚立筋的TC4钛合金T型件组合的优质焊接,研究了填丝的光丝间距、填丝角度以及填丝速度对焊缝成形的影响。结果表明:由于激光斑点较小,焊道的最终成形对填丝状态非常敏感,T型件双作用激光填丝焊接中激光热源、光致等离子体以及焊丝之间的空间相互位置可以分为交叉式、接触式与分离式三种。通过控制激光焊接填丝状态改善焊缝成形,实质是调节填丝尖端、熔池以及激光等离子体三者之间的空间相对位置,控制的关键在于填进的焊丝端部应位于激光"匙孔"后缘且可躲避光致等离子体喷发路径的位置处为最佳,焊丝被熔化后以液桥方式稳定进入熔池,最终形成均匀顺滑焊道。

TA15钛合金薄板多层并列焊道结构焊接变形研究

针对TA15薄板多层并列焊道结构的典型零件焊接变形与控制,采用有限元仿真技术对两种不同焊接顺序时的焊接残余应力及变形情况进行分析对比。结果显示:选用对称焊接与顺序焊接两种方式焊接完成后,零件的最大应力处均位于最厚垫板处,且顺序焊接比对称焊接最大残余应力高50MPa。相对于顺序焊接方式,对称焊接完成后变形量约为2.9mm,比顺序焊接减小约2.2mm。

山旮旯里的“鼓锣班”

山旮旯里的“鼓锣班”云南景洪县东风农场七分场退休干部陈顺钦创办“鼓锣班”．演奏民间乐曲，坐唱“板凳戏”，深受农场职工和村寨少数民族群众的欢迎。七分场是东风农场的边远分场，与１４个傣族，哈尼族、拉族少数民族自然村寨交错居住，文化生活单调．农场职工与少数...

含NiAl涂层的TC4钛合金板材的拉伸失效机理

利用等离子喷涂技术在TC4钛合金零件表面制备涂层是常见的增强钛合金性能的方法,但变形时涂层的失效机理尚不明确。通过室温拉伸试验测试了含NiAl涂层的TC4钛合金板材的力学性能,深入分析了各阶段力学行为的特点。通过金相显微镜观察了涂层中的裂纹,明确了涂层的失效原因,并建立了单向拉伸涂层的失效模型。结果表明:涂层的失效是由开裂和脱粘引起的,开裂是在涂层的厚度方向贯穿涂层的裂纹,脱粘是基体与涂层的机械结合失效导致的分离。开裂和脱粘是涂层失效过程的两个阶段:开裂发生在拉伸前期的弹性阶段,在应力的作用下在涂层中的缺陷处或涂层表面开裂;而脱粘主要发生在拉伸后期的塑性阶段,涂层与基体的结合失效导致涂层脱落。涂层的周期性开裂导致弹性阶段的应力-应变曲线呈现周期性的台阶形状,塑性阶段涂层的脱粘与开裂相遇导致部分涂层残留在基体上。

一体化刚性加强结构尺寸对超塑成形减薄率的影响

为了研究超塑成形/扩散连接过程中,一体化刚性加强结构的几何尺寸对构件整体减薄率的影响,通过CAE技术并基于超塑成形的技术特点,对一体化刚性加强结构的厚度、宽度对减薄率的作用进行了计算分析,优化了一体化刚性加强结构的几何尺寸,最后进行了验证件的试制验证。结果显示:降低一体化刚性加强结构的厚度,有助于抑制构件的过度减薄,而减小宽度,有助于提高构件的贴模度,优化得到的一体化梯度刚性加强结构在加工制造过程中成形稳定,未出现成形缺陷。验证件的试制结果表明,采用合理的一体化刚性加强结构尺寸,可以实现局部加强零件的精准成形,实测减薄率与计算结果一致,可以指导零件生产。

大型双曲率非等厚TC4钛合金壁板整体SPF/DB成形工艺及优化

针对大型双曲率非等厚TC4钛合金壁板整体SPF/DB成形工艺进行了研究。由于零件尺寸超过1800 mm,型面复杂(双曲率,弦高为330 mm),壁厚分布不均匀,成形后出现了严重开裂(多于6处)、明显缩沟(深度大于1.1 mm)和不贴模等缺陷,且在成形后难于通过化铣精确控制壁厚分布,提出了预变形、化铣、扩散连接和超塑成形的新工艺思路,通过有限元模拟预测了超塑成形后的壁厚分布,验证先化铣再SPF/DB的工艺路线的可行性。并利用自动敷膜和激光刻形等手段提高了隔离剂的涂覆精度,最终在870~930℃、1.0~1.5 MPa的条件下成功整体超塑成形得到壁板零件,并且表面无阶差和缩沟等缺陷,贴模度小于0.3 mm,焊合率超过90%,壁厚分布较为均匀,在口框交叉位置的减薄最为严重,约为母材原始厚度(2 mm)的44.5%,达到了该零件的关键技术指标。

超塑成形/扩散连接止焊剂涂敷工艺优化

为实现钛合金超塑成形/扩散连接组合工艺零件精准制造,进行止焊剂涂敷工艺优化研究。传统止焊剂手工涂敷工艺涂敷质量差、精准度低,成形后扩散连接过渡区超标,零件表面阶差、缩沟问题经常出现。为实现止焊剂精准、快速涂敷,提出了对钛合金超塑成形/扩散连接成形前板料自动敷膜、激光刻形及止焊剂自动涂敷的新工艺思路。通过自动化手段,形成了一个较为优化的止焊剂涂敷工艺手段,止焊剂涂层厚度实现0.1 mm精准可控,同时通过试验验证,以5×10^(-2)/s~5×10^(-4)/s应变速率成功成形出满足要求的零件。

激光清洗工艺对超塑钛合金表面氧化皮去除效果的影响

激光清洗工艺是一种能够高效去除超塑钛合金表面氧化皮的工艺,在航空领域具有应用潜力。建立光洁覆盖率等清洗效果评定要素,设计实验方案,考察清洗模式、功率、速度、次数等要素对清洗效果的影响规律。研究发现:1)相比扫掠清洗模式,定点清洗模式能够较快地达到较高的光洁覆盖率;2)清洗功率、清洗速度越高,清洗效果越好,清洗次数可以一定程度上弥补清洗功率、清洗速度较低的影响,但会在超塑钛合金表面形成暗点、溶蚀等缺陷;3)过多次清洗同一位置会导致超塑钛合金表面宏观上产生浅黄色氧化色。模式、功率、速度、次数等要素会对超塑钛合金表面氧化皮清洗效果具有交叉影响,在实际推广应用时应加以权衡。

在语文教学中让学生懂得做人

在小学语文教科书中,关于教给学生做人的课文随处可见,有爱国、诚信、自立、互助、劳动等。但是,由于语文学科具有多重功能,它还要教给学生学会学习、学会合作、学会生存等。因此,教师在教学时既要考虑完成教学目标,又要考虑教学生如何做人,两者要统筹兼顾。笔者认为,如果要做到以上两点,教师应该做到'三要'。一、课前要用心设计,创设学生做人的情境一篇课文的教学过程是由多个环节组成,有基础知识的积累,有教学重、难点的突破。结合课文内容,教师要精心做好课前设计。例如,有一篇关于'孝心'方面的课文《丁丁和牵牛花》。