钛型气保护药芯焊丝工艺质量影响因素综述

综述了涉及钛型气保护药芯焊丝工艺质量的影响因素。结果表明,合理选用药芯添加物,严格控制熔敷金属中主要强化元素C、Mn、Si的含量,可以改善焊丝熔滴过渡形态,获得焊丝熔敷金属满意的力学性能。在Ar+CO_(2)二元混合保护气体中,随着CO_(2)含量增大,熔滴过渡形态从轴向变为非轴向滴状排斥过渡,接头的抗拉强度几乎没有影响,但熔敷金属的冲击吸收能明显下降。热输入较大时,焊丝工艺性变差;热输入居中时,焊丝工艺性较好。热输入对焊丝熔敷金属韧性的影响出现了对热输入敏感和不敏感两种情况。钛型气保护药芯焊丝工艺质量的三个影响因素控制原理各具特色。

电弧增材制造TC4微观组织调控及力学性能研究

目的 研究固溶时效处理对电弧增材制造TC4钛合金微观组织和力学性能的影响规律。方法 设置了1组时效处理(AT,600℃/2 h/空冷)和2组固溶+时效处理(SA1,800℃/1 h/炉冷+600℃/2 h/空冷;SA2,870℃/1 h/炉冷+600℃/2 h/空冷)策略,对电弧增材制造TC4钛合金进行了热处理试验。通过扫描电镜(SEM)进行微观组织形貌和断口形貌观察,通过拉伸试验机进行室温力学性能测试。结果 沉积态试样的微观组织均匀性较差,主要由马氏体α’相、网篮组织、不连续的晶界α相(α Grain Boundary,αGB)和集束组织构成。AT并未完全消除马氏体α’相,但提高了其延展性。经固溶+时效处理后,马氏体α’相消失,晶粒内部主要由网篮组织和αGB组成。平均抗拉强度由沉积态的999.67 MPa降低到SA2的936.46 MPa,而平均延伸率从6.23%提高到12.48%,且SA2样品显示出更低的力学性能各向异性。其中沉积态试样抗拉强度、屈服强度和延伸率的各向异性值(IPA)分别为4.82、0.96和28.7。SA2试样抗拉强度、屈服强度和延伸率的IPA分别为0.3、0.42和5.56。结论 固溶时效处理有助于提高电弧增材制造TC4钛合金微观组织均匀性,并显著降低力学性能的各向异性。

高钛焊丝钢ER70S-G冶炼工艺优化实践

高钛焊丝钢ER70S-G研发时经常出现水口结瘤、结晶器“结鱼”、铸坯夹渣等问题,尤其是铸坯夹渣导致轧制后盘条表面出现连续性锯齿状结疤缺陷,严重影响盘条表面质量。引起水口结瘤、结晶器“结鱼”的主要原因是存在TiO_(x)、TiN等高熔点非金属夹杂物。通过控制钢水中氧氮含量、使用纯净合金、降低渣中SiO_(2)活度、调整钛合金化时机及温度等手段,解决了水口结瘤、结晶器“结鱼”、铸坯夹渣等问题,将高钛焊丝钢ER70S-G连浇炉数提高至10炉,盘条成材率提高至97%,优化效果显著。

U形钛镍合金线辅助经脐单孔腹腔镜胆囊切除术236例疗效分析

目的:分析U形钛镍合金线辅助经脐单孔腹腔镜胆囊切除术的应用效果。方法:纳入2023年6月至2023年9月采用U形钛镍合金线辅助行经脐单孔腹腔镜胆囊切除术的胆囊结石患者,统计手术时间(麻醉开始到缝合结束)、U形钛镍合金线组装时间、术中并发症、增加Trocar数量、术后住院时间、术后并发症、住院费用等指标。结果:236例患者行U形钛镍合金线辅助经脐单孔腹腔镜胆囊切除术,U形线组装时间1.5(1.2,2.0)min,手术时间50.0(42.0,60.0)min,术中出血5.0(5.0,5.0)mL,无中转开腹,2例术中额外加孔。术后住院20(17,24)h,其中24 h内出院173例(73.3%)。术后并发症发生率为22.0%,术后疼痛发生率为15.7%,恶心呕吐发生率3.8%。随访最长约12个月,无切口疝、迟发型胆道狭窄发生,切口瘢痕隐匿。结论:U形钛镍合金线辅助经脐单孔腹腔镜胆囊切除术可充分暴露胆囊三角,减少筷子效应,腹壁损伤小,初步应用安全、有效。

含钛焊丝钢水口结瘤原因分析及改进

针对含钛焊丝钢SJ-60连铸过程中水口结瘤问题,通过XRF、XRD和SEM等手段,分析水口结瘤物的元素含量、物相组成及界面反应。结果发现,水口内壁因脱碳反应而变得粗糙多孔,导致高熔点物相易于侵入;此外,精炼过程喂钙处理和耐材侵蚀,会使钢液生成大量CaTiO_(3)和MgAl_(2)O_(4),二者在水口内壁沉积是导致水口结瘤的主要原因。实践表明,采用低钛低铝硅铁替代普通硅铁,将钢中w[Al]由0.0080%~0.0095%降低至0.0050%~0.0065%,有利于减少钢中Al_(2)O_(3)夹杂物含量;取消精炼钙处理,将钢中w[Ca]由>0.0014%降低至<0.0005%,有利于减少钢中CaTiO_(3)夹杂物含量;将萤石用量由0.8~1.0kg/t降低至0.3~0.5kg/t,减轻耐材侵蚀,渣中w(MgO)由>10%降低至<5%,有利于减少钢中MgAl_(2)O_(4)夹杂物含量。通过以上措施,有效解决了CaTiO_(3)和MgAl_(2)O_(4)引起的水口结瘤问题,连浇炉数由4~5炉提高至12炉以上。

WC添加对电弧熔覆钛基涂层微观组织及性能的影响

为了提高钛合金的使用寿命,设计了一种Ti-WC系药芯焊丝,并通过TIG电弧熔覆技术在TC4钛板上制备了4种不同WC含量的钛基涂层。通过XRD、SEM、EDS、显微硬度测试、摩擦磨损试验和电化学测试等方法,对涂层的微观组织、力学性能和耐蚀性进行了分析。结果表明,涂层主要由α-Ti、WC、W2C和Ti C组成,随着WC含量的增加,涂层中硬质相的含量也随之增加,涂层硬度及耐磨性得到了显著提高。在电化学耐蚀性测试中,各涂层均在电解液中发生了明显的钝化现象,耐蚀性随着WC含量的增加呈现先上升后下降的趋势,当WC添加量为12%时耐蚀性最佳。

电火花线切割TC4钛合金棱角质量控制方法研究

为提高电火花线切割加工TC4钛合金时的棱角加工质量,结合电火花线切割加工特点及正交试验,采用脉宽、通道、跟踪以及丝速的四因素组合下测出加工工件不同角度的棱角质量缺损情况,研究不同切割角度下工件缺损的主要影响参数,得出各个角度最小缺损情况下的切割最佳参数。研究表明:在脉宽为9μs,跟踪值为4,通道为5个,运丝速度为50m/min时的TC4钛合金棱角缺损面积最小为0.032mm 2;在脉宽为32μs,跟踪值为2,通道为7,运丝速度为50m/min时,材料切割速度最快为9.7mm 2/min。

基于钛合金丝材的增材制造技术研究进展

金属增材制造技术自诞生以来,经快速发展,已在诸多领域得到了广泛的应用,被列入决定未来经济的十二大颠覆性技术之一。基于丝材的金属增材制造技术由于其沉积效率高、制造成本低、制造周期短和材料利用率高,近年来成为国内外研究和应用的热点。本文以钛合金丝材为原材料,针对广泛采用的电弧/等离子弧熔丝、电子束熔丝和激光熔丝增材制造技术,分别从成形工艺参数优化、宏微观组织结构分析、后热处理组织性能调控及专用原材料开发等方面所取得的最新研究成果进行了详细论述。在此基础之上,介绍了基于钛合金丝材的增材制造在工程化应用及相关标准规范的制定情况。最后,指出钛合金丝材增材制造技术在组织和性能等方面存在的固有不足,提出了采用锻造+增材复合成形复合后处理和专用丝材研制等方法,并建立有别于传统锻造和铸造的新标准体系,有助于推广其在各领域的大规模应用。

钛板内固定与克氏针闭合复位外固定治疗桡骨远端骨折的效果比较

目的:研究钛板内固定与克氏针闭合复位外固定治疗桡骨远端骨折的效果,为桡骨远端骨折的治疗提供依据。方法:选取2020年1月—2022年1月在沂南县人民医院诊断的80例桡骨远端骨折患者。根据治疗方式不同分为A组(克氏针闭合复位外固定治疗)、B组(钛板内固定治疗),各40例。比较两组手术时间、住院天数、骨折愈合时间、术后12个月腕关节功能及骨折复位质量。结果:A组手术时间、住院天数、骨折愈合时间明显短于B组,差异有统计学意义(P<0.05)。两组腕关节功能优良率比较,差异无统计学意义(P>0.05)。A组的掌倾角、尺偏角明显大于B组,差异有统计学意义(P<0.05)。两组桡骨高度对比,差异无统计学意义(P>0.05)。结论:克氏针闭合复位外固定治疗桡骨远端骨折,可缩短手术时间、住院天数、愈合时间,且骨折复位质量更高。

力学性能可调的高氧钛原位电弧增材制造

通过电弧增材制造原位制备高氧钛,并对高氧钛的成分偏析、显微组织和力学性能进行研究。结果表明,高氧钛试样的显微组织主要呈现为针状α相集束。随着氧含量的增加,试样针状α相逐渐变宽,集束尺寸变大。受氧的强化作用以及晶粒尺寸效应共同影响,试样的强度先提高后下降,伸长率显著下降,断裂形式由塑性断裂向解理断裂过渡。当氧含量达到0.37%(质量分数)时,伸长率约为7%,试样抗拉强度超过730 MPa,约为商业纯钛的2倍。

高钛焊丝钢生产工艺优化

本钢北营炼钢厂在冶炼高钛焊丝钢时,经常会出现钛收得率低、熔渣性能恶化、铸坯卷渣等问题,特别是铸坯卷渣导致轧制后的盘条存在结疤缺陷,严重影响高钛焊丝钢的性能及质量。引起上述问题的主要原因是钢中的金属元素Ti和非金属元素O、N结合生成高熔点、团簇状的TiN、TiO_(2)非金属夹杂物。通过转炉工艺优化、精炼工艺优化和连铸工艺优化,有效控制了氮氧含量、改善了铸坯卷渣缺陷等严重问题,实现了小方坯生产高钛焊丝钢的目标,优化效果显著。

两种方法治疗髌骨骨折的疗效比较

目的比较经皮微创钛缆与经皮微创克氏针张力带内固定治疗髌骨骨折的疗效。方法将98例髌骨骨折患者根据手术方式不同分为A组(采用经皮微创钛缆内固定治疗,49例)与B组(采用经皮微创克氏针张力带内固定治疗,49例)。记录两组手术情况、骨折复位及愈合情况、膝关节屈曲活动度、术后并发症发生情况,采用Bostman评分标准评定膝关节功能。结果患者均获得随访,时间12~24(15.9±3.8)个月。手术时间、术后3 d疼痛VAS评分、住院时间两组比较差异均无统计学意义(P>0.05)。住院费用A组高于B组(P<0.01)。术后X线片显示骨折复位良好。骨折均愈合,时间11~16周。术后3个月Bostman评分优良率、末次随访时膝关节屈曲活动度两组比较差异均无统计学意义(P>0.05)。术后并发症发生率B组高于A组(P<0.05)。结论经皮微创钛缆内固定与经皮微创克氏针张力带内固定治疗髌骨骨折均可获得满意疗效,经皮微创钛缆内固定术后并发症更少,但也增加了患者的住院费用。

钢丝环扎结合带孔钛针钛缆张力带治疗髌骨骨折

目的 探讨钢丝环扎结合带孔钛针钛缆张力带治疗髌骨骨折的疗效。方法 采用钢丝环扎结合带孔钛针钛缆张力带治疗27例髌骨骨折患者。记录骨折愈合及并发症发生情况,采用Bostman评分标准评价疗效。结果 患者均获得随访,时间12~15个月。切口均一期愈合,无切口感染、钢丝断裂、钛针松动移位、创伤性关节炎等情况发生。骨折均愈合,时间3~4个月。术后6个月按照Bostman评分标准评价疗效:优20例,良6例,差1例,优良率26/27。结论 钢丝环扎结合带孔钛针钛缆张力带治疗髌骨骨折并发症少,患者可早期功能锻炼,膝关节功能恢复好,疗效确切。

钛及钛合金丝材制备工艺的研究现状

以丝材的生产工艺流程为主线,介绍了丝材的制备工艺,重点介绍了丝材的拉伸工艺研究现状以及各种丝材加工技术。

热处理对TC18钛合金丝显微组织与力学性能的影响

研究了热处理对TC18钛合金丝材显微组织与力学性能的影响。研究结果表明,对于多道次热拉2.0 mm丝材,随着退火温度由760℃升高至820℃,显微组织明显发生了再结晶和晶粒长大过程,并且α相含量显著减少,β相含量显著增多。随着温度的升高,抗拉强度呈明显下降趋势,由760℃时的1 110 MPa下降到820℃时的970MPa。在760℃退火时,保温时间由0.5 h延长到1.5 h,丝材的显微组织晶粒略有长大,力学性能略有降低。

TB3钛合金丝材的热处理工艺

研究了固溶时间及固溶时效温度对TB3钛合金丝材组织和室温力学性能的影响。研究发现,随固溶保温时间的延长,茁晶粒尺寸略有长大,丝材的强度和塑性略有降低;在相变点以上40～70℃固溶可以得到良好的强度与塑性相匹配的性能,且随固溶温度的升高,合金强度明显降低,而塑性稳定升高;双重时效后,随着二次时效温度的升高,丝材的强度显著降低而塑性增加,析出的琢相也随二次时效温度的升高而粗化且不均匀。

Beta-钛与镍钛、不锈钢正畸弓丝合金成分、表面形貌以及力学性能的对比研究

目的:比较Beta-钛丝与正畸临床常用的超弹性镍钛丝及不锈钢丝的合金成分、表面形貌以及力学性能,为临床应用提供参考。方法:选取Beta-钛丝、超弹性镍钛丝及不锈钢丝,弓丝尺寸均为0.43 mm×0.64 mm。选用EDAX X-射线能谱分析仪联合SUPRATM55热场发射扫描电子显微镜分析弓丝的合金成分,观察其表面形貌。使用Nano Indenter XP纳米压痕测试机测定弓丝弹性模量及硬度,使用Instron 5848微力材料试验机,三点弯曲测定弓丝的负荷-形变曲线。结果:Beta-钛丝合金成分中含有Ti、Zr、Mo、Sn 4种元素,不锈钢丝含有Fe、Mn、Cr、Si,超弹性镍钛丝含有Ni、Ti 2种元素。不锈钢丝表面比Beta-钛丝及镍钛丝光滑。Beta-钛丝的弹性模量及硬度明显小于不锈钢丝,略大于超弹性镍钛丝。当形变3 mm的负荷完全去除时,Beta-钛丝及不锈钢丝均有残余形变,超弹性镍钛丝形变完全恢复。结论:Beta-钛丝、超弹性镍钛丝及不锈钢丝依据其性能适用于正畸治疗的不同阶段。

钛合金棒线材生产及市场预测

分析了钛及钛合金棒线材生产工艺和设备的特点，指出步进轧制＋辊模拉伸是小批量、多品种生产优质棒线材的合适方法，介绍了某些步进轧机和辊模的技术特性，预测了其市场需求量。

精密异型钛材辊模拉轧加工工艺研究

钛及钛合金与其他六方结构的金属相比,其弹性模量相对较低,故加工时变形力大,回弹也较严重,精密异型钛材在加工成型时较困难。而辊模拉拔法是靠施加在金属上的拉拔力带动轧辊转动来实现金属变形的。辊模拉拔法结合了传统的轧制与拉拔法的特点,其主要特征是将拉拔中的滑动摩擦转变为滚动摩擦,这对难加工金属的变形具有独特的优势。针对精密异型钛材难以加工的特点,设计、制作了四辊辊拉模,其主要特点是:四辊的位置可以调整,根据不同的产品形状,可设计出不同的轧辊孔型。四辊辊拉模用于生产实践,加工出了精密异型钛材。本文介绍了试生产工艺、试生产结果并对辊模拉拔法进行了讨论。试生产结果表明:采用辊模拉拔工艺加工精密异型钛材,克服了钛材变形抗力大,难加工的缺点,能够显著减少拉拔力,增加道次加工率,提高拉拔速度,降低了生产成本。

β型钛合金TB2超高强丝材

通过对钛合金进行大的塑性变形获得了TB2丝材,分别对TB2丝材进行直接时效和固溶时效处理。发现经过大的塑性变形后获得了具有良好综合性能的TB2丝材,尤其是对丝材进行直接时效处理后,其抗拉强度最高可达1690MPa,同时具有良好的延性性能。金相观察结果显示,经过大变形直接时效后的晶粒为等轴状,比固溶时效后的组织更为细密。采用大变形和直接时效的方法来获得高强度高韧性良好配合的材料应具有稳定的面心立方或体心立方结构,低的应变硬化指数,较高的回复温度和有效的硬化机制。