TC1钛合金的高温流变行为

通过试验研究了TC1钛合金在变形温度为650~750℃、应变速率为0.000 5~0.01s^-1条件下拉伸时的流变应力及组织演变规律;利用改进的Hooke定律和Grosman方程建立了TC1钛合金在高温下的应力-应变本构模型。结果表明：在应变速率一定时,TC1钛合金的流变应力随温度升高快速下降,当温度达到700℃并继续升高时,流变应力下降减缓;当变形温度一定时,流变应力随应变速率的增加而快速增大;TC1钛合金在700℃变形时,低的应变速率可以促进动态再结晶的发生;依据拉伸试验数据建立的本构方程能够较准确地反映TC1钛合金在高温下的流变行为。

C5210磷青铜薄板成形行为的尺度效应（英文）

为研究厚度、晶粒尺寸对C5210磷青铜薄板力学性能和成形性能的影响,通过不同温度退火热处理得到不同晶粒尺寸的试样,然后在常温下对具有不同厚度和晶粒尺寸的试样进行单向拉伸试验。结果表明:当厚度在50~800μm范围内,材料的屈服强度随着厚度的减小而增大,而加工硬化指数和伸长率随着厚度的减小而减小,提出了描述屈服强度随厚度减小而增大关系的修正模型;材料的屈服强度随着晶粒尺寸的增大而减小,但加工硬化指数随着晶粒尺寸的增大而增大,伸长率则随着晶粒尺寸的增大先增大到一个峰值后再减小。通过扫描电镜观察拉伸试样的断口形貌发现所有试样断裂方式均为韧性断裂,并且随着厚度的增大断口韧窝的密集度增大,而晶粒尺寸越大的试样断口韧窝密集度越小。

微细C5210磷青铜板料的尺寸效应研究

为研究常温下晶粒尺寸和厚度对C5210磷青铜力学性能的影响,引入尺寸效应影响因子φ=厚度/晶粒尺寸。结果表明,厚度不同时,随着φ从14.7减小到6.3,屈服强度减小了48%,延伸率由25.5%减小到18.2%;晶粒尺寸不同时,随着φ的减小,屈服强度先快速下降,当φ减小到3.5后便缓慢下降,延伸率则先增大再减小,φ为3.5时延伸率达到最大值29.2%。通过扫描电镜观察拉伸试样断口,均为韧性断裂。厚度不同时,随着φ的增大,韧窝数量增多且尺寸增大,材料塑性较好;晶粒尺寸不同时,φ从10.6减小至3.5,断面收缩率增加,韧窝尺寸增大,材料塑性较好。而当φ值继续减小到0.8时,韧窝数量减少,且尺寸变小,材料的塑性变差。

基于钛合金舵面的超塑成形/扩散连接工艺

应用于某飞行器的舵面外形是由多个平面拼接而成、封闭的整体结构,内部为辐射网格式加强筋结构,具有表面质量要求高、对称性好、承载能力强等特点。鉴于零件外形及内部结构的特殊性,采用超塑成形(SPF)/扩散连接(DB)的组合工艺方式对TC4钛合金板进行成形试验研究,对成形后的舵面进行分析,获得了用TC4钛合金四层板成形飞行器舵面的最佳工艺参数。成形出的舵面扩散连接部位的焊合率达到90%以上,空腔处没有凹陷,舵面经过机加修剪边线与模型基本一致。

金属间化合物Ti2AlNb的高温变形行为和变形机理（英文）

对金属间化合物Ti2AlNb基合金在加热状态下的变形行为和变形机理进行研究。首先,利用单向拉伸试验得到不同温度和应变速率下合金的真应力-应变关系;然后,通过拉深和弯曲试样得到合金的极限拉深比(LDR)及弯曲性能参数;最后,通过金相实验和断口形貌分析研究Ti2AlNb基合金在不同加热条件下的高温变形机制。结果表明:在750~950℃、应变速率0.001 s^(-1)的条件下,随着温度的升高,合金的伸长率从13.58%增大至97.82%,屈服强度从788 MPa降低至80 MPa;当温度达到950℃时,应变速率对合金的变形性能有明显影响。同时,在该温度范围内,材料发生由O相向B2和α2相的组织转变,从微观组织演变揭示了Ti2AlNb基合金塑性提高的变形机理。

高超声速飞行器结构热防护技术现状综述

随着航空航天技术的飞速发展,高超声速飞行器的研制日益受到各国的重视,飞行器以高超声速飞行时带来的热防护问题成为结构设计中的关键制约因素和主要技术瓶颈。本文简要介绍了高超声速飞行器的现有热防护基本形式;针对其不同部位的受热环境,重点分析了热防护形式及热防护材料的选择方法;并对未来高超声速飞行器热防护技术的发展趋势进行了展望。

高强GWZ1042镁合金三维热加工图及可加工性研究

Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金是新开发的超高强韧镁合金。在变形温度350~500℃、应变速率0.001~1 s^-1的条件下进行了高强度镁合金Mg-10Gd-4Y-1.5Zn-0.5Zr(GWZ1042)的等温热压缩实验,获得了不同变形条件下的应力应变曲线。基于动态材料模型和Murty失稳判据,利用MATLAB软件建立了可描述材料加工性的三维加工图。结果表明,应变速率越小,温度越高,材料的功率耗散系数越大,可加工性越好;温度越低、应变速率和应变量越大,材料越容易发生流动失稳。基于加工图的热加工窗口和失稳区并结合微观组织和缺陷分析确定,GWZ1042合金最佳成形区间为:变形温度430~500℃,应变速率0.001~0.05 s^-1。

Ti2AlNb合金的高温拉伸变形行为

在变形温度为750-950℃、应变速率为0.1-0.001s-1下进行Ti2AlNb合金高温拉伸试验,研究了温度和应变速率对其抗拉强度和伸长率的影响,建立了高温变形条件下的应力-应变本构模型。结果表明：Ti2AlNb合金是温度和应变速率敏感性材料,随着温度的升高或应变速率的降低,合金的抗拉强度下降,伸长率升高;通过修正Hooke定律和Grosman方程所建立的Ti2AlNb合金热成形本构方程,其计算得到的流变曲线和试验曲线较吻合,可用于表征Ti2AlNb合金的高温变形行为。

C5210磷青铜薄板微弯曲回弹的尺寸效应

采用RG-2000型微机控制电子万能试验机,通过微弯曲试验,研究了C5210磷青铜薄板的厚度、晶粒尺寸以及弯曲半径等相关尺寸对其微弯曲回弹的影响。结果表明:C5210磷青铜薄板的厚度、晶粒尺寸和弯曲半径等对其回弹均有显著的影响,具有明显的尺寸效应;薄板的厚度越大,回弹量越小,厚度对回弹量的影响非常显著;薄板的晶粒尺寸越大,回弹量越小,当晶粒尺寸大于40μm时,回弹量呈缓慢减小趋势;回弹量随着弯曲半径的增大而增大,而且薄板的厚度越小,增大的趋势越明显。

基于超塑成形/扩散连接技术的升降舵结构设计及强度分析

随着航空技术的进步和"矛与盾"进一步的深度对抗,飞行器技术朝着亚声速巡航飞行器及超音速飞行器快速发展,因而要求结构零件必须具备耐高温、高强度、高刚度、质量小等特点。本文依据此特点对应用于某超音速飞行器的升降舵基于超塑成形/扩散连接技术进行选材、结构设计及强度分析。计算结果表明,其安全裕度为1.37,满足强度设计要求。

TC4-DT钛合金钻削表面完整性研究

TC4-DT钛合金是重要的损伤容限结构材料之一,研究其在钻削工艺中表面完整性对于其损伤容限分析具有重要意义。本文通过试验研究了不同材质、直径钻头,在不同钻削速度下对钻孔附近被切削材料的残余应力及钻孔表面粗糙度的影响,总结了钻削参数对于表面完整性的影响规律,并建立了可预测钻削残余应力分布的有限元仿真模型。

一种高速串行信号灵敏放大采样触发器

灵敏放大触发器是高速串行通信中常用的一种采样电路模块,它将串行低压差分信号转换为单端非归零信号。为克服传统灵敏放大触发器在电源电压较高的条件下放电速度慢导致需要较高的差分信号摆幅的缺点,设计了一种高速串行信号灵敏放大采样触发器,通过增加节点放电支路,加快放电过程,减少了传输延时,降低了对输入差分信号摆幅的要求。低延时灵敏放大触发器基于0.13μm CMOS工艺设计,电源电压3.3 V。芯片版图后仿真结果表明,改进后的灵敏放大触发器延时比传统的触发器减少了20 ps,对输入差分信号的摆幅要求降低了100 mV,更适合高速串行信号通信系统的应用。

钛合金薄壁筒形壳体加工技术研究

近年来,随着航空武器产品对轻量化及耐高温材料的需求越来越明确,具有重量轻、节约材料、结构紧凑等特点的钛合金薄壁零件在航空行业得到了广泛应用。本文以钛合金薄壁筒形壳体为研究对象,根据零件的结构特征,结合钛合金材料的难加工特性,从加工流程、装夹方式、结构特征等角度研究其对薄壁件加工变形的影响,并依据加工情况给出零件结构优化建议,以减小零件变形,保证设计尺寸和技术指标。

基于钛合金口盖的超塑成形/扩散连接工艺研究

应用于飞行器的口盖具有非常复杂的双曲率外形,口盖外侧为光滑的变曲率的气动表面,内侧为带有"田"字形的空腔结构用以减轻口盖重量。鉴于零件外形及结构的复杂性,采用先扩散连接(DB),然后预弯热成形,最后进行超塑成形(SPF)的组合工艺方式,对TC4钛合金双层板在热成形机床上进行试验。通过试验,确定了TC4钛合金成形口盖的最佳工艺参数,其成形口盖经过机加修剪,边线与模型基本一致。

阳极氧化膜厚度对TB8钛合金表面特性及其粘结性能的影响

采用以酒石酸钠为主盐的电解体系对TB8钛合金进行阳极氧化,研究阳极氧化膜厚度对TB8钛合金表面特性及其与环氧树脂粘结性能的影响。采用SEM、XRD和EDS分析了阳极氧化膜的微观形貌和晶体结构,采用角接触测量仪和三维视频显微镜分别对阳极氧化膜的表面润湿性和粗糙度进行测量。研究了不同厚度TB8钛合金阳极氧化膜的粘结性能与表面形貌、相组成、润湿性及粗糙度的关系。结果表明：采用以酒石酸钠为主盐的电解体系对TB8钛合金进行阳极氧化处理,氧化时间为15min,电压为1~30V时,能够在钛合金表面形成一层1~4μm厚的阳极氧化膜;氧化膜主要由金红石型和锐钛型TiO_2混合晶体组成,其表面具有微纳多孔的粗糙结构;随着厚度的增加,阳极氧化膜对水的润湿性能逐渐增强。当氧化膜厚度为3μm时,可获得最大粘结强度为19.6 MPa,相对于母材提高了88.5%,同时,水接触角为43.2°,相对于其母材减少了56.1%;粗糙度为2.14μm,相对于母材提高了137.8%。