柱输运管中扩散超声速辐射波的能流

采用于敏关于直角坐标系下两平板间粒子传输的辐射能流计算的理论模型,给出了柱输运管中与径向位置相关的谱辐射能流的计算公式.研究结果表明,由于管壁的自由程远小于传输介质的自由程,从而导致辐射能流中几何因子随径向变化,并认为这是最近关于扩散超声速辐射波实验中测得的辐射波强度随径向呈拱形分布的又一个重要原因.另外,还给出对横截面平均的谱辐射能流、以及当辐射与物质处于局部热动平衡时的辐射能流的计算公式,并将其中的几何因子与人们传统的通过几何自由程获得的几何因子进行了比较.为方便数值模拟,还给出了辐射能流公式中含有多重复杂积分的几何因子的拟合表达式.

异种钢材的恒温超塑性扩散焊工艺

探讨了利用恒温超塑性实现W6Mo5Cr4V2钢和 45钢的扩散焊接的可行性及影响因素。通过电镜分析以及界面处显微硬度等的测试 ,对超塑性焊接接头及其界面组织进行了观察与分析。试验表明 ,经超细化预处理后的W6Mo5Cr4V2钢与 45钢 ,在变形温度Ts=75 0℃～ 780℃、预压应力σo=80～ 10 0MPa ,压接前保温时间to=10～ 15min及初始应变速率ε·o=1.0～ 3.0× 10 -4 s-1的条件下经 3～ 5min的短时间压接可实现压接接头强度达到母材 (45钢 )的超塑性扩散焊接。

γ-TiAl基合金的表面激光处理及超塑性扩散连接

较系统地研究了TiAl基合金激光快速熔凝组织细化特征及该类组织的超塑连接规律。结果表明 ,激光处理后试样表面熔凝区的组织主要为胞状枝晶组织 ,经后续热处理可转变为细小的等轴晶粒组织 ,并形成了良好的超塑连接条件。利用该表面组织对试样进行超塑扩散连接 ,探讨了连接温度、压力和时间对连接效果的影响。表面细化组织试样与整体细化组织试样的超塑连接具有基本相同的连接规律。在连接温度 90 0℃ ,连接压力6 0MPa ,连接时间 1h条件下 。

材料超塑性和超塑成形/扩散连接技术及应用

大量的工程材料都具有超塑性,以材料超塑性为理论基础的超塑成形/扩散连接技术是先进制造技术的一种,在航空航天等许多工业部门得到了越来越多的应用。分析了材料超塑性现象,超塑性变形机理研究进展,超塑成形/扩散连接技术的理论基础,以及超塑成形/扩散连接复合工艺的技术优势、研究进展和应用现状,并展望了超塑成形/扩散连接技术的发展趋势。

Ti-6Al-4V合金多层板结构的超塑成形/扩散连接工艺研究

采用气压成形方法对多层板结构件进行了超塑成形/扩散连接(SPF/DB)技术研究。研究表明,最佳的扩散连接工艺参数为:连接温度T=930℃,连接时间t=30m in,连接压力P=10MPa。对连接试件的微观组织进行了观察,显示在界面处形成良好的连接。最佳的成形参数为:成形温度Tf=930℃,成形压力Pf=0.6MPa,成形时间tf=55m in。最后对成形后的板厚分布进行了研究。

基于不同PDF的超声速扩散燃烧火焰面模型对比

为了研究混合分数概率密度函数对湍流扩散燃烧的影响,采用稳态火焰面模型描述超声速扩散燃烧过程,分别采用β-PDF和δ-PDF方法对层流火焰面数据库积分得到两种湍流火焰面数据库,并对比分析了湍流火焰面数据库。结合混合RANS/LES程序,利用DLR氢燃料超燃燃烧室算例进一步对比验证采用不同PDF方法生成的湍流火焰面数据库。研究结果表明,混合分数β分布数据库中间组分随混合分数方差变化大,采用混合分数β分布的算例计算结果脉动速度较大,与实验结果符合得更好。

高速钢与碳素钢的超塑性扩散连接接头断口分析

通过对Ｗ６Ｍｏ５Ｃｒ４Ｖ２钢与４５＃ 钢的超塑性扩散连接接头的室温力学性能、接头界面组织变化分析、断口的微观和宏观形貌分析以及界面处碳化物扩散等测试分析，认为在足够的预压力和良好的压接表面状态下，可实现异种钢材的超塑性扩散连接。接头界面是由冶金结合区、机械结合区及微观空隙等组成的。

Ti_3Al超塑性扩散连接的理论计算

研究了Ti3 Al超塑性扩散连接的物理模型和数学模型 ,对Ti3 Al超塑性扩散连接的工艺过程进行了理论计算 ,探讨了工艺参数对Ti3 Al超塑性扩散连接质量的影响 .

三维超塑成形扩散连接过程的接触算法

对 SPF/DB加工过程中板材的动态扩散连接问题进行了分析 ,该过程属于有限元分析中粘着式接触问题 ,并提出了新的接触判断方法 ,同时采用 Mindlin壳元 ,对非对称双室盒形件的

模具钢表面热喷熔层的超塑性扩散焊接

在 3Cr2W 8V模具钢表面进行了Ni6 0自熔性合金粉末氧 乙炔火焰热喷熔处理 ,并对喷熔层进行了超塑性压缩试验。能谱分析和性能试验表明 ,超塑性扩散焊增大了扩散层深度 ,与未经超塑性压缩的Ni6 0喷熔试样相比 。

TA32钛合金双层结构零件超塑成形/扩散连接工艺

为促进TA32钛合金在航空领域的应用,在温度为930~960℃,应变速率为10^(-3)~10^(-4) s^(-1)条件下对其超塑性进行研究。结果表明,TA32钛合金在温度为930~940℃,应变速率为3×10^(-3) s^(-1)时具有较好的超塑性,最大伸长率可达343.18%。通过超塑性研究,得到最优超塑成形工艺参数为:成形温度940℃,应变速率3×10^(-3) s^(-1),在此工艺参数条件下,采用超塑成形/扩散连接工艺实现了TA32钛合金双层结构零件的制备,并采用数字化测量技术对零件成形精度进行了分析,分析结果表明,零件成形精度高,满足使用要求。

异种钢材的超塑性扩散连接工艺研究

探讨了利用微细晶超塑性实现 W6Mo5Cr4V2钢和 45钢的扩散连接的可行性及影响因素。通过电镜分析以及界面处显微硬度等的测试 ,对超塑性连接接头及其界面组织和显微硬度的变化进行了观察与分析。实验表明 :超细化处理后的 W6Mo5Cr4V2高速钢和 45钢在超塑性变形温度及应变速率范围内经短时间超塑性压接即可实现接头性能达到与母材 ( 4 5钢 )相同的扩散连接接头。

钛合金超塑成形/扩散连接弹翼结构设计

钛合金超塑成形/扩散连接弹翼结构是一种新型的弹翼结构形式,本文以某型空空导弹弹翼结构作为实例,对钛合金超塑成形/扩散连接最常见的4层网格结构弹翼进行了力学分析。采用有限元软件,对弹翼成形的板料厚度,纵、横加强梁的分布对弹翼结构的刚度和强度影响规律,以及安装区部位的变形和应力进行了计算和对比,获得了弹翼最优布局方式和不同因素对弹翼变形、应力的影响规律。在满足超塑成形/扩散连接工艺和弹翼重量情况下,缩小网格尺寸,提高纵、横加强梁的数量,有助于减小结构的变形、应力水平。对弹翼颤振分析、结构试验提出了设计要求和实现方法。

超临界流体增强溶液扩散技术制备超细RDX

采用超临界流体增强溶液扩散技术（ SEDS法）对 RDX进行重结晶细化。探索实验确定 N，N-二甲基甲酰胺为溶剂，浓度为20％。通过正交试验 L9（34）和单因素试验研究分析了影响细化效果的诸多影响因素。结果表明：选择合适的溶剂是避免形成片状或针状晶体的关键。影响结晶效果的因素依次为压力、CO2流速、溶液流速和温度。在流体密度接近液体密度时，CO2流速与溶液流速之比直接影响粒状晶体所占比例及粒度的大小，但浓度最终决定晶体粒度大小。扩试工艺条件是浓度26．7％、温度35℃、压力9．0 MPa、溶液流速2 mL·min-1和CO2流速6 kg·h-1。在此条件下，得到的RDX晶体边缘光滑、形貌规则趋于球形，粒度在为3～5μm、粒度分布均匀、流散性良好，制备量可达32 g·h-1，且机械感度显著降低。

Ti2AlNb合金多层板结构超塑成形/扩散连接数值模拟及试验研究

研究内容为Ti2Al Nb合金多层板结构的超塑成形/扩散连接(Superplastic forming/diffusion bonding,SPF/DB)工艺。采用恒应变速率法对Ti2Al Nb热轧板材进行单向拉伸试验,得到最佳超塑成形条件如下:变形温度=940℃,应变速率=0.000 5 s–1。利用MARC有限元软件对Ti2Al Nb合金多层板结构的超塑成形过程进行数值模拟,预测构件的壁厚分布情况和可能产生的缺陷。进行三层板和四层板结构的SPF/DB试验,采用优化的压力-时间曲线进行超塑成形的压力加载,扩散连接工艺参数如下:温度=940℃,压力p=10 MPa,时间t=180 min。结果表明,三层板结构在面板出现明显的沟槽现象,沟槽的深度为4.49mm,宽度为8.85 mm;四层板结构成形效果较好,表面平整,无褶皱、沟槽等缺陷;对扩散连接处的微观组织进行观察,显示扩散界面的连接质量良好。研究结果为Ti2A1Nb合金在航空航天复杂薄壁夹层结构件的制造方面提供了参考依据。

钢材超塑性扩散连接接头的质量分析

:通过对 45 / 45、W6 Mo5 Cr4V2 / 45钢的超塑性扩散连接接头的室温力学性能、接头界面组织以及界面碳扩散等进行测试分析发现 ,在足够的预压力和良好的连接表面状态下 ,同种钢材的超塑性扩散连接接头形成了牢固的冶金结合 ,接头界面层可以完全消失 ;异种钢材的超塑性扩散连接接头界面仍清晰可见 ,界面是由冶金结合区、机械结合区及显微空隙等组成。

钛合金超塑成形/扩散连接的数值模拟及工艺研究

利用有限元软件Marc对钛合金TC4板的超塑成形/扩散连接(SPF/DB)进行数值模拟。通过模拟获得优化的压力-时间(p-t)曲线,为后续的超塑成形/扩散连接试验提供参考基础。经过试验得到钛合金TC4板超塑成形/扩散连接的最佳工艺参数为:超塑成形,θ=900℃、p=2.5 MPat、=790 s;扩散连接,θ=900℃、p=3.0 MPat、=80min。

钛合金四层板结构超塑成形/扩散连接工艺

对Ti2AlNb钛合金四层板夹层结构超塑成形/扩散连接(SPF/DB)进行研究,模拟分析板料在成形过程中的等效应变和壁厚分布规律,优化了压力-时间曲线,为实验提供理论指导和压力加载依据;采用Ti2AlNb热轧板进行SPF/DB实验,对比分析不同工艺参数对成形效果的影响。结果表明,当采用优化的压力-时间曲线进行超塑成形加载,且扩散连接的温度940℃、时间180min、压力10MPa时,成形效果良好,直立加强筋处扩散连接充分,接头处的焊合率达到90%。

Ti_2AlNb合金超塑成形/扩散连接工艺研究

为研究Ti_2AlNb合金的超塑性及其成形性能,在920~960℃温度区间,应变速率10^(-3)-10^(-5)s^(-1)范围内对该材料的超塑性进行了研究,结果表明该材料在960℃,1×10^(-4)s^(-1)应变速率时具有较好超塑性,最大延伸率可达230%,应变速率敏感性指数为0.31;用Marc软件模拟了Ti_2AlNb合金的3层结构超塑成形过程,对缺陷形成进行分析,分析表明在芯板厚度为面板厚度1/3时,可改善3层结构表面缺陷;用超塑成形/扩散连接工艺实现了Ti_2AlNb合金3层结构的制备,并通过改变芯板和外层面板的厚度比改善了3层结构表面缺陷,结果表明,采用合理的工艺方式及工艺参数能够实现该合金的空心夹层结构的制备.

基于PAMSTAMP2G的四层超塑成形/扩散连接构件的数值模拟

超塑成形/扩散连接(简称SPF/DB)成形技术是一种高效的整体构件成形技术,是航空航天大型复杂钛合金薄壁结构件制造的主要工艺方法之一。采用板料成形模拟软件PAMSTAMP2G对一种TC4钛合金四层板SPF/DB构件的成形过程进行了数值模拟。根据零件的结构特点,设计加载两条优化的压力—时间曲线。分析了SPF/DB成形过程中材料流动规律和壁厚分布情况。通过实际零件的成形实验,测量零件截面12个关键点厚度值,分别与相对应的模拟结果进行了对比。结果显示,变形过程与厚度符合实际分布规律,最大厚度误差为0.148 mm。