退火温度对TC25钛合金板材组织和性能的影响

采用三火次热轧工艺制备出厚度为6.0mm的TC25钛合金板材,研究了退火温度对TC25钛合金板材显微组织、室温力学性能和高温力学性能的影响。结果表明:在760~840℃范围内,随着退火温度的升高,TC25钛合金板材热加工形成的等轴组织中初生α相长大;当退火温度升高至880℃时,显微组织由等轴组织向双态组织转变;温度进一步升高至920℃时,呈现双态组织;当退火温度达到960℃时,双态组织中的初生α相含量明显减少,次生α相含量显著增多。双态组织的TC25钛合金板材相比等轴组织的TC25钛合金板材具有更好的室温力学性能和高温力学性能。TC25钛合金板材在920~960℃退火时可获得双态组织,且具有良好的室温和高温拉伸性能。

TA15钛合金中板组织与力学性能研究

采用一次换向+四火次轧制、二次换向+四火次轧制和一次换向+三火次大变形轧制3种工艺制备了厚度10.0mm的TA15钛合金中板,研究了轧制工艺对板材显微组织和力学性能的影响。结果表明:3种TA15钛合金中板显微组织均为α+β两相区加工组织,但采用二次换向+四火次轧制的样品B显微组织中初生α相尺寸最为细小、等轴化程度最高;3种TA15钛合金板材室温和高温力学性能均符合GJB 2505A—2008标准要求,但采用一次换向+三火次大变形轧制的样品C室温和500℃高温抗拉强度横纵向差异最小,500℃高温持久性能最佳。

铸锭扩径对TC4锻坯成分的均匀性及波动性的影响

选择5个批次的TC4扩径铸锭,分别沿锻坯的长度及宽度方向对其主要成分分布的均匀性及波动性进行探究。结果表明:TC4锻坯沿两个方向的主要元素分布基本都居于预期目标中部,但沿长度方向的主要元素分布均匀性不及沿宽度方向的。Fe、Al、O、V 4种元素的均匀性依次递减,其中O的分布存在头部超预期目标上限的情况。利用方差分别计算沿两个方向的主要元素波动比,发现其按照Al、V、Fe、O的顺序递减,且前两者的波动比在同一数量级(10^(-2))并远大于后两者的(10^(-4))。沿宽度方向的主要元素的波动比要略低于沿长度方向的,其中O沿两个方向的波动比最小,稳定性最好。

表面处理工艺对TA15钛合金板材弯曲性能的影响

采用研磨抛光、酸洗减薄以及研磨抛光+酸洗减薄3种工艺对退火态TA15钛合金板材进行表面处理,研究了不同表面处理工艺对板材弯曲性能的影响,并分析了板材弯曲开裂机理。结果表明:经研磨抛光+酸洗减薄的联合工艺处理后板材的弯曲角度最大,酸洗减薄工艺次之,研磨抛光工艺最小。经研磨抛光后,试样表面形貌呈现出锯齿状纹理,而研磨抛光+酸洗减薄工艺可以钝化研磨抛光形成的锯齿状磨削纹理,降低表面粗糙度,获得更加平整的表面。经分析,认为弯曲试样的开裂机理是试样弯曲过程中,锯齿状纹理处易产生局部应力集中,形成裂纹源或成为裂纹扩展的通道。研磨抛光试样的弯曲断口分析表明,裂纹起源于试样表面,韧窝形态呈现多而深的特征,为典型的韧性撕裂断口。

1150MPa级钛合金板材轧制工艺与组织性能关系研究

以TC18钛合金、纯钛返回料作为原材料,利用强度当量设计准则,设计出抗拉强度大于1150MPa的高性能低成本钛合金,研制出满足性能要求的板材。将TC18、纯钛等钛合金块状残料按比例添加回收,采用一次真空自耗电弧炉(VAR)制备出1150MPa级高强低成本钛合金铸锭,经锻造制备板坯,轧制出6mm、25mm和40mm三种规格厚度板材,测试不同状态下板材的组织、性能,分析了轧制工艺和组织性能关系。随板材厚度降低,板材室温拉伸强度增加,塑性提高。

基于激光雷达架空输电线路智能精细化飞行巡检平台的研究

随着我国现代化建设步伐的不断加快,高压线覆盖的区域逐步增多,对高压线路的巡检任务也越来越重。目前对高压线路的查勘监测都是由巡检工人沿着线路进行人工检查。鉴于高压输电线线路长,每条线路之间的距离大,在多条线路并联运行时,无人机需要在多点手动降落和回收。这种输电线路巡检的方法劳动强度大,效率低,并且一些线路受到复杂地形的影响,导致线路巡检具有一定的作业难度且作业人员安全得不到保障。

轧制工艺对TA15钛合金板微观组织及拉伸力学性能的影响

对比研究了采用包套轧制工艺及普通冷轧工艺制备的TA15钛合金薄板的纵、横向微观组织及室温和高温拉伸力学性能。研究表明:两种工艺获得的钛合金板纵、横向微观组织的物相、尺寸、体积占比相似,纵向维氏硬度较横向的高。热轧工艺与冷轧工艺制备的钛合金板相比,力学性能更加优异、力学性能纵横向差异小、综合性能更好、室温屈服强度更高,呈现出“横向大于纵向、热轧大于冷轧”的对比特征。热轧工艺可弱化织构的方向,使成品钛合金板呈现出“强度高、屈强比大、纵横差小”的拉伸力学性能特性。

热处理对Ti60钛合金板材力学性能的影响

本文研究了热处理工艺对Ti60钛合金板材的拉伸和持久性能的影响。研究表明,固溶热处理温度对板材的显微组织有显著影响,适当提高板材的固溶热处理温度可以显著改善板材的横、纵向组织均匀性。当固溶温度为950℃时,对板材的室温拉伸强度影响较小,板材的拉伸塑性最佳;固溶温度为980℃和1,000℃时,板材的拉伸性能和持久性能匹配最佳。Ti60合金10mm厚度板材的最佳固溶热处理温度为980～1,000℃。