ZTC4钛合金铸件在人工海水中的电偶腐蚀行为

钛合金铸件在铸造过程中不可避免的产生夹渣、气孔和缩孔等内部缺陷,在缺陷挖除后采用TIG焊修复,形成与母材相异的焊接和热影响区组织。从ZTC4钛合金铸件的母材、焊接和热影响区等部位切取偶联试样和对比试样,在人工海水中进行电偶腐蚀和全浸腐蚀试验,测量电偶电流、腐蚀电位以及失重和腐蚀速率,同时进行金相组织和表面氧化层检测。结果表明,ZTC4钛合金铸件母材、焊接及热影响区的组织和表面氧化层厚度有较大差异,腐蚀电位相近,电偶电流接近0,失重和腐蚀速率很小,相互之间无明显电偶腐蚀倾向,具有良好的耐腐蚀性;表面粗糙度不影响腐蚀电位和腐蚀速率;表面氧化层具有较强钝化和自愈能力,遭破坏后可迅速修复,无明显腐蚀迹象。

钛合金铸件夹杂类缺陷产生原因分析及对策

钛合金具有优异的性能,在航空航天领域具有广阔应用市场。铸造为钛合金成型提供了一种低成本的净近成型技术,然而夹杂是钛合金铸件成型过程中一类严重的缺陷,对钛合金铸件的内部质量及力学性能有很大影响。介绍了钛合金铸件常见的夹杂缺陷种类,分析了钛合金铸件夹杂产生的原因,并总结了易产生夹杂缺陷的部位。为防止夹杂类缺陷产生,提出了原材料及熔炼质量控制、造型及浇注工艺控制、铸件结构及铸造工艺优化等多方面的解决措施。通过这些举措,可以有效解决钛合金铸件夹杂问题,降低铸件生产成本,提高产品质量。

陶瓷型芯对含内腔钛合金铸件尺寸和质量的影响

针对某环形钛合金铸件的狭窄U形槽结构,开展基于外置陶瓷型芯的铸件成形工艺研究,设计长短不同结构的专用陶芯,分析其对铸件尺寸与冶金质量影响,选取外置长陶芯的铸件观察关键位置成形质量以及界面反应α层分布。结果表明:在不影响铸件整体质量的情况下,采用外置陶芯的方法,U型槽内部铸瘤的风险由70%以上降至5%以下。放置长陶芯时,与陶芯接触的内壁面收缩量由-0.05 mm变为+0.08 mm,轮廓度均为正值,更贴合设计,整体壁厚减薄0.1 mm,径向收缩率增大约3.33%。长陶芯搭接的U型槽中α层仅分布在最底层与临近区域,厚度不超过400μm,长陶芯的双侧接触区α层几乎消失,与不放置陶芯或放置短陶芯相比,将长陶芯放置在特定的窄U型槽中铸件质量更好。

基于3D打印蜡模的钛合金铸件质量控制及工艺优化

3D打印技术关注度日增,制造业内的发展潜力不可估量。针对3D打印制造钛合金零件过程中易现的尺寸偏差、表面粗糙等问题,通过实验研究,推出了一项基于蜡模的质量控制处理及工艺优化方法。首先,用3D打印技术创建蜡模,接着采用蜡模进行砂型铸造。这样一来,就可规避直接使用3D打印制造金属零件可能出现的问题。根据实验结果,此种制造方式能有效提升铸件品质,减少尺寸差异,提升表面处理效果。基于蜡模,熔模铸造的工艺流程得以进一步改良,涵盖了温度管理和冷却速率等方面,以期提升铸件的内在属性指标,如机械性能及微观构造等。以此研究为基础,我们期望能推动3D打印与传统铸造工艺的结合,为复杂零件的制造提供新的解决方案,同时提高产品的质量和生产效率。

钛合金铸件缺陷类型及无损检测工艺优化

为了提高钛合金铸件内部缺陷检出率,从钛合金铸件内部缺陷产生的原理、缺陷类型、缺陷特征出发,结合其表面状况、微观晶粒粗大等特点及铸件热等静压特有工序,优先选择射线检测方法进行内部缺陷检测。在射线机参数选择上,优先选用管电流大于10 mA的固定式射线机,透照时,便于使用大的曝光量,较低的管电压,得到较高对比度、清晰度的底片。发现更细小的缺陷,提高缺陷检出率,更好地控制钛合金铸件内部质量。

大型复杂薄壁钛合金铸件熔模精密铸造研究现状及发展

从钛合金的熔炼、熔模精密铸造技术、钛合金铸造缺陷及检测方面介绍了大型复杂薄壁钛合金铸件精铸技术,大型复杂薄壁钛合金铸件的发展和应用现状,以及相关的铸造技术和充型过程数值模拟的应用,并提出了大型复杂薄壁钛合金铸件熔模精密铸造的发展趋势。

热工艺对ZT4(Ti6-Al-4V)钛合金铸件残余应力的影响

对两相钛合金ZT4(Ti-6Al-4V)铸件在不同的后处理工艺条件下表面的残余应力分布进行了研究。试验发现:热等静压处理后铸件表面的残余应力处于较低的应力水平状态,补焊后铸件表面的热应力呈现分散的大数值拉-压应力状态,退火可有效降低铸件表面的热应力,退火后残余应力水平与退火出炉温度有关。

固溶时效提高ZTC4钛合金铸件性能研究

通过对力学性能异常某批次ZTC4钛合金骨架铸件化学成分分析,发现该批次铸件氧含量偏低是造成铸件力学性能不合格的根本原因。采用不同相区氩气冷却固溶处理后,发现经过两种固溶工艺处理后的铸件微观组织均为魏氏组织,都存在α'马氏体、晶界α。晶界都得到不同程度细化。β相固溶后,铸件晶粒明显粗大。β相区固溶时效后钛合金铸件强度较α+β两相区固溶时效高,但塑性有所降低。较快的冷却速度条件下,铸件固溶后易变形。

盘形钛合金铸件铸造工艺的优化设计

针对传统的钛合金熔模精密铸造及离心铸造工艺 ,提出了盘形钛合金铸件无内浇道浇注系统的优化设计方案。实践证明 ,该浇注系统具有可靠性并提高了收得率 ,增加了经济效益。总结了由于浇注系统和铸件位置的不同而造成的质量差异 ,并分析了造成这种差异的主要原因。

钛合金铸件X射线检测

介绍了钛合金铸件中常见的缺陷种类和形成原因,根据钛合金的物理特性和钛合金铸件的特点,论述了钛合金铸件无损检测采用X射线检测的必要性。通过试验数据和参考资料分析,提出X射线检测时应采取的工艺规范和注意事项,为进一步提高铸件制造质量提供了可行的检测依据和方法。对国内外各种铸件检测时采用的检测标准作了分析,发现我国目前钛合金铸件无损检测尚不完善,应尽快编制钛合金铸件专用X射线检测方法标准和验收标准,以满足我国各行业钛合金铸件质量评定的需求。

钛合金铸件的应用及发展

钛合金具有密度小、比强度高、耐腐蚀性好、线膨胀系数小、高温和低温力学性能优良、生物相容性好等优异性能，既是优质结构材料，又是新型功能材料和重要的生物植入材料，在航空航天、舰船、化工、冶金、汽车、体育和生物医学等领域中均得到了广泛应用。从工业价值、资源寿命和发展前景看，钛合金仅次于铁和铝，被称为“正在崛起的第三金属”；且我国钛资源丰富，占世界钛储量的138．8％，

清洗时间对钛合金铸件荧光渗透检测的影响

在钛合金铸件荧光渗透检测以浸涂方式施加渗透液时,渗透剂去除时的清洗时间对荧光渗透检测结果有重要影响。以不同清洗时间条件下的PSM-5标准试块渗透检测结果为依据,结合不同清洗时间下钛合金铸板的荧光渗透检测实验结果,研究确定了钛合金铸件荧光渗透检测允许最长清洗时间和单次渗透检测最大检测铸件数量。结果表明,为得到可靠的荧光渗透检测结果,在荧光渗透检测系统各参数满足标准要求的前提下,最长清洗时间不宜超过15 min。结合最长清洗时间,确定某铸件进行荧光渗透检测时的单次最大检测数量为20件。对大型复杂结构铸件进行荧光渗透检测时,可通过增加清洗人员数量的方法控制清洗时间,确保荧光渗透检测结果的可靠性。

国家标准《钛及钛合金铸件》解读

1 标准的概况GB／T6614-2014《钛及钛合金铸件》国家标准是覆盖我国钛及钛合金铸造产品的基础标准，该标准的发布实施是规范我国铸造钛及钛合金行业发展，方便国内外技术交流，促进钛合金铸造技术科学发展、创新发展的一项重要举措。该标准早在20世纪80年代，基于冶金部标准基础上建立的一系列钛及钛合金国家标准中的一项重要内容，随着钛及钛合金铸造技术及应用领域的发展，在1994年国家标准修订时，将GB6614-1986《钛及钛合金铸件》分为GB／T15073-1994《铸造钛及钛合金牌号和化学成分》和GB／T6614-1994《钛及钛合金铸件》两项国家标准。

钛合金铸件的热等静压和氢处理工艺研究

本文主要介绍了钛合金铸件使用的热等静压处理(HIP)及氢处理(THT)这两种热处理工艺对其显微组织和力学性能的影响以及工程应用。热等静压处理可以消除铸件内部的封闭孔洞,减少铸件缺陷。氢处理可以显著提高钛合金的拉伸、疲劳、持久等性能。

大厚度TC4钛合金铸件钨极惰性气体保护焊的最优工艺确定及其接头力学性能

选用连续施焊、焊层冷至室温后再焊接下一层、焊道冷至室温后再焊接下一道3种层间温度控制方案和730,600℃2种焊后退火温度,通过显微组织、拉伸性能和疲劳性能确定了大厚度TC4钛合金铸造板钨极惰性气体保护焊(GTAW)的最优工艺,并研究了最优工艺下焊接接头的力学性能。结果表明:焊层冷至室温后再焊接下一层得到的焊接接头焊缝组织最为细小,疲劳寿命最高,在730℃下退火后的焊接接头拉伸性能更好,故确定为最优工艺;最优工艺下,GTAW接头的焊缝硬度略高于母材,属于高匹配接头,在拉伸和疲劳过程中接头均在母材处发生断裂,但焊缝的抗疲劳开裂能力低于母材。

钛合金铸件荧光渗透检测背景不良的工艺改进

简单介绍了零件表面荧光背景不良的4种类型。重点针对表面黄绿色背景显示进行工艺分析与对比试验,验证了导致此背景不良的主要原因是:吹砂机在处理机加零件时,砂粒被切削液污染;在较高压力下,被污染的砂粒造成其他零件的二次污染;荧光渗透检测前,二次污染未被去除,黑光灯下呈现出大面积黄绿色不良背景。最后,提出了工艺改进措施,措施实施后提高了产品的缺陷检出率,保证了企业的正常生产。

大型薄壁复杂框架式结构钛合金铸件的研制

介绍了采用熔模精密铸造成形技术,研制大型框架结构钛合金铸件的过程。铸件轮廓尺寸为1 450 mm×835 mm×772.2 mm,最小壁厚仅为2.5 mm,铸件重121.8 kg。

一种医用钛合金铸件熔模铸造工艺设计

一种医用钛合金铸件采用ZTC4钛合金,由熔模铸造工艺生产。通过对浇注系统进行模拟分析,确定适用于生产该医用钛合金铸件的浇注系统。面层采用1#粘结剂制壳工艺、加固层硅溶胶制壳工艺,采用蒸汽脱蜡及合适的焙烧工艺、离心浇注工艺获得医用钛合金铸件,铸件经过修整、热等静压等工序获得了内部及外观质量好、尺寸精度高的钛合金铸件,批量试制产品的一次合格率达到97.6%,表明该熔模铸造工艺方法适合生产结构相似的医用钛合金铸件。

ZTA15钛合金铸件异常组织形成及对拉伸行为的影响

ZTA15钛合金铸件在进行精密加工过程中存在局部掉块现象。利用多种微观物理表征分析手段,即OM、SEM、EDS、XRD,结合拉伸性能结果,分析对比掉块区域和正常区域的显微组织与力学性能,探讨掉块区域异常组织对拉伸行为的影响机制。结果表明:掉块区域与正常区域虽均呈双态组织,但掉块区域组织中β相含量远超过正常区域,出现了β斑。微区成分分析表明Fe元素的偏析是导致异常组织和β斑的最主要因素,同时也是导致合金的塑性急剧下降的主要原因。Fe元素的偏析改变了合金的组织结构,这主要是因为Fe在α-Ti中的饱和度仅有0.1%(质量分数),从而导致脆性TiFe共晶相的形成,提高强度却降低了合金铸件的塑性,导致铸件在加工过程中掉块。

钛合金铸件基体火焰烧伤对荧光渗透检测的影响

目的为钛合金铸件生产过程后续相应工艺改进提供技术支持。方法分析浇冒口附近反复出现裂纹的原因,对ZTC4和ZTA15两种合金产品进行生产跟踪、工艺试验安排以及切片金相微观组织分析。结果火焰切割浇冒口后铸件表面出现荧光微裂纹,且目视可见,后期热等静压(HIP)工序铸件表面裂纹依然存在,而且并没有衍生新的裂纹。焊接处理,表面裂纹扩大化,并且呈环形分布。得出铸件基体裂纹产生原因:火焰切割浇冒口使铸件基体烧伤产生裂纹,烧伤部位表面产生富氧α层,导致零件焊接性能差,产生表面开裂。结论后期通过对产生烧伤裂纹铸件,保证将富氧α层完全去除方式,提高焊接质量,使铸件表面质量满足要求。