γ-TiAl基合金超塑扩散连接实验与理论的研究

介绍了超塑扩散连接在γ-TiAl合金中的应用,总结并评述了近年来γ-TiAl基合金超塑扩散连接的最新实验与理论研究结果,认为超塑扩散连接对于γ-TiAl基合金是一种极具应用潜力的连接方法。经激光表面处理后,可降低γ-TiAl基合金超塑扩散连接的温度和时间。改进的超塑扩散连接的理论计算,可用于γ-TiAl基合金超塑扩散连接工艺参数的优化。

合金激光表面熔凝组织的超塑扩散连接机理

研究了合金激光表面熔凝组织在超塑扩散连接中的细晶超塑变形和扩散机理。对金属高温力学行为和晶界滑移微观机制的分析表明,激光表面改性获得的细晶组织,在连接过程中发生超塑变形,加速了空隙闭合;激光表面熔凝组织超塑扩散连接中出现了以晶界扩散为主的扩散模式,晶粒细化带来的晶界体积百分数的增加,提高了扩散速率;非平衡组织扩散性能以及非平衡晶界迁移加速了界面区空位、位错消除和再结晶过程。

激光合金表面改性组织的超塑扩散连接特性

将激光表面改性技术和超塑扩散连接技术相结合,提出了一种新的连接技术,在不影响材料整体性能条件下,在材料拟连接表面获取细小的结晶组织,实现了低温、少时和高质量的材料固态连接,对γ-TiAl基合金进行了激光表面快速熔凝处理,原位观察了处理后组织在不同温度保温过程中的组织转变,探讨了不同温度热处理对转变速度的影响和激光表面快速熔凝处理后枝晶组织的细化机制,γ-TiAl基合金激光快速熔凝组织的超塑连接规律.研究表明,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,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.实验结果表明,在连接温度900℃,连接压力60 Mpa,连接时间1 hr条件下,可以实现试样的超塑扩散连接.(OE20)

(Cu_(50)Zr_(50))_(92)Al_8非晶合金在过冷液相区的超塑扩散连接

（CusoZr50）92Al8非晶合金在过冷液相区表现出优异的超塑性，并且成功的进行了超塑扩散连接（SPF／DB）。根据DSC曲线确定了非晶合金的过冷液相区范围为68℃，并且根据非晶合金在过冷液相区的压缩真实应力．应变曲线，选取了超塑扩散连接实验的连接压力为200MPa，连接温度为470～490℃。XRD图谱显示经过超塑扩散连接后的非晶合金发生了部分晶化，显微硬度提高。将经过超塑扩散连接的样品置于万能拉升机上进行三点弯曲实验至发生断裂，通过对断口形貌的观察分析和界面处的力学分析考察了连接质量。在保持连接压力200MPa不变的情况下，非晶合金获得最好连接效果的工艺参数是：连接温度480℃，连接时间3h。

TA15钛合金超塑及扩散连接性能

TA15钛合金是一种近α型钛合金,具有较好的综合力学性能,最高使用温度可以达到500℃,在飞机和发动机结构中有着广阔的应用前景。通过研究TA15钛合金的超塑性和扩散连接特性,揭示了温度、压力、时间等工艺参数对TA15钛合金超塑成形伸长率和变形后的力学性能、扩散连接接头界面焊合率和微观组织的影响规律,获得了TA15钛合金最佳超塑成形/扩散连接(SPF/DB)工艺参数及其典型结构SPF/DB制备工艺路线。通过制备典型结构件及对其组织和性能分析,验证了采用SPF/DB工艺制备TA15典型结构件的工艺可行性。

TC4钛合金双层板结构超塑成型/扩散连接工艺

采用先超塑成型(SPF)后扩散连接(DB)工艺对TC4钛合金双层板结构进行了加工;利用有限元软件Marc模拟了此工艺过程,获得了优化的压力-时间曲线,并预测了成型零件的壁厚和型状;并与在热成型机上的试验结果进行了对比。结果表明:最佳超塑成型参数为成型温度900℃、成型压力2.5 MPa、成型时间1 000 s;在超塑成型过程中,板料周边的厚度最薄而中间区域最厚,下面板壁厚分布比上面板均匀,成型后零件壁厚与预测结果吻合较好;最佳扩散连接参数为连接温度900℃、连接压力3 MPa、连接时间80 min;连接部位具有较高的焊合率。

钛合金超塑成型/扩散连接舵面颤振设计

钛合金超塑成型/扩散连接结构是一种新型的结构形式。以某型空空导弹舵面结构为实例,对钛合金超塑成型/扩散连接舵面颤振建模和设计进行了研究。采用有限元软件,计算和分析了舵面气动外形、舵面重心对颤振特性的影响,确定了满足导弹颤振裕度要求的舵面结构形式。

连接条件对00Cr25Ni7Mo3N双相不锈钢扩散连接的影响

利用热模拟试验机并结合扫描电镜(SEM)对00Cr25Ni7Mo3N超级双相不锈钢的超塑扩散连接进行实验研究,对不同连接条件下的孔洞形貌、界面组织进行相应的分析。研究结果表明,超塑性扩散连接试样的界面结合强度随扩散连接压力的增大、表面质量的提高及连接时间的延长而增大。扩散连接在连接温度1100℃时,连接压力为10MPa～20MPa;待连接表面经精磨处理后,连接时间10min～20min的条件下,可实现焊合率为96%～98%的扩散连接,且连接试样的初始连接界面消失,界面孔洞基本闭合,界面剪切结合强度达到407MPa～413MPa。

钛合金板料先进成形制造技术研究进展

系统地综述了钛合金板超塑性成形、超塑/扩散连接、热旋压、数控渐进成形和蠕变成形等多种先进成形工艺,介绍了基本原理、工业应用和最新进展,并指出了未来的技术方向。