轧制工艺对BTi-6431S钛合金薄板组织和性能的影响

采用两种轧制工艺制备了BTi-6431S钛合金2.0mm厚板材,对比研究了两种不同工艺对板材的显微组织和室温以及650℃、700℃和750℃高温力学性能的影响。结果表明,两种工艺轧制的板材,其显微组织均为两相区加工组织,组织无明显差别;成品火次轧制温度较高时,板材的室温及650℃高温抗拉强度均比成品火次轧制温度低的高约20-55MPa,延伸率则变化不大;两种不同工艺轧制的板材,其700℃和750℃的高温强度及塑性差别不明显;采用成品火次轧制温度较高的轧制工艺,可获得组织均匀、细小,且室温和高温力学性能均满足技术指标要求的板材。

BTi-6431S高温钛合金铣削加工切屑的微观形貌研究

对近α高温钛合金BTi-6431S铣削加工切屑的三维微观形貌进行了研究。分析了切屑自由面、背面、侧面和顶面的形貌及组织结构的特征。结果表明,切屑的自由面主要由主截面和角截面组成,主截面是由底切削刃形成,角截面是由角切削刃和侧切削刃形成,主截面褶状结构的频率远大于角截面,而角截面的褶皱程度更大。在切屑背面可以观察到角切屑刃和底切削刃形成的交线。切屑的顶面呈现出明显的锯齿状,且切屑的锯齿化程度随着进给量的增加而增加,使锯齿形切屑向单元切屑转变。在低的进给量下,剪切带内的α相和β相结构被拉长,沿剪切方向取向,随着进给量的增加,剪切带中的β相转变为α相。

BTi-6431S钛合金热工艺对厚板组织性能的影响

本文研究了两种热加工工艺对BTi-6431S高温钛合金厚板显微组织和力学性能的影响。试验结果表明,(α+β)轧制的厚板组织类型为类似于等轴的两相区加工组织,β轧制的该合金厚板的显微组织为典型的细片状魏氏组织,该组织厚板的室温和高温强度明显高于α+β轧制厚板,塑性稍低。综合分析表明:该合金厚板650℃具有较高的高温瞬时强度,可用于宇航工业650℃短时用结构件的制作。

700℃时高温高强BTi-6431S合金的组织与力学性能

较全面地介绍一种650～700℃时短时使用的新型高温高强钛合金BTi-6431S的组织和性能,包括该合金的室温和高温拉伸性能、短时蠕变和短时持久性能及显微组织。试验数据表明:该合金棒材、板材具有较高的室温强度和室温塑性,特别是在650～700℃显示出比现有常规高温钛合金更高的高温强度以及大载荷持久和蠕变的良好匹配,可用于650～700℃短时使用的宇航结构件。

单级退火对BTi-6431S合金组织和力学性能的影响

采用光学显微镜、电子探针和拉伸实验研究单重退火处理对BTi-6431S合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:随退火温度的升高,合金中的初生α相粗化,趋于等轴状,体积分数逐渐降低;β相和次生α相的体积分数增加。随退火温度的升高,合金的室温强度先升高后降低,高温强度则逐渐升高;但是室温和高温塑性均不断下降。经过980℃退火处理后,BTi-6431S合金获得良好的高温强度和室温塑性匹配,此时合金650℃的抗拉强度达到600 MPa以上,室温伸长率超过8%。

热处理对BTi-6431S合金激光焊接头组织与性能的影响

采用光学显微镜、拉伸实验机及显微硬度计研究了热处理对BTi-6431S合金激光焊焊接接头组织与性能的影响。结果表明,BTi-6431S合金激光焊原始焊接组织为块状初生α相和片层状β相转变组织组成,经不同温度热处理获得不同形态α相。随着热处理温度的升高,次生α相的体积分数增加;焊接接头室温与高温抗拉强度和屈服强度逐渐升高,伸长率呈现先升高后降低的变化趋势。经650℃热处理后,BTi-6431S合金激光焊接接头室温显微硬度最高。

高温钛合金BTI-62421S激光焊接及超塑应用工艺研究

采用激光焊工艺能很好地保证钛合金超塑成形时的气密性要求,表明超塑成形结合焊接技术能够一次成形出多层中空结构零件,在型号产品上应用具有很大应用前景。

BTi6431S高温钛合金激光焊接头性能及应用研究

研究了BTi6431S高温钛合金激光焊接接头的显微组织及力学性能,并在某型号进气道拐弯段中得到应用。结果表明:BTi6431S高温钛合金激光焊缝组织为初生的α相和大量针状α′相,呈现出"篮网状"组织,热影响区组织为初生α相、少量的β相及针状α′相。激光焊接接头常温抗拉强度与母材的基本相当,断后伸长率约为5%,超塑后母材及焊缝力学性能满足使用要求。

新型高温钛合金BTi-62421s的铸造性能及力学性能

研究了新型高温钛合金BTi-62421s的铸造性能及力学性能。结果表明:BTi-62421s合金流动性和充填性比ZTA2、ZTC4差,但优于Ti-55;凝固收缩特点与ZTC4相近,两者收缩率相当,均有集中缩孔倾向,收缩率小于Ti-55;抗裂性优于Ti-55,比ZTC4差;铸造组织为近α态,高温力学性能优异。

高温钛合金支架制件热成形工艺研究

以BTi6431S高温钛合金带曲面法兰的盒形支架制件为对象,在分析其拉伸成形工艺特性的基础上,设计制造了热拉伸成形模,并拟定了相应的热拉伸工艺技术方案,经过热拉伸工艺试验,得到了满足图纸要求的合格制件。本文研究成果可为该类新型钛合金的热拉伸成形模及工艺设计提供参考。

700℃高温高强钛合金BTi-6431S的组织性能

本文较全面的介绍了一种650～700℃短时使用的新型高温高强钛合金BTi-6431S的组织和性能,包括该合金的室温拉伸和高温拉伸、短时蠕变和短时持久及显微组织。试验数据表明:该合金棒材、板材具有较高的室温强度和室温塑性,特别是在650～700℃显示出比现有常规高温钛合金更高的高温强度以及大载荷持久和蠕变的良好匹配,可用于650～700℃温度短时使用的宇航结构件。

热处理对BTi-6431S合金氩弧焊焊接接头组织与性能的影响

采用光学显微镜、拉伸试验机及显微硬度计研究了热处理对BTi-6431S合金氩弧焊焊接组织与性能的影响。结果表明,BTi-6431S合金氩弧焊原始焊接组织为铸态块状初生α相和片层状β相转变组织组成,经不同温度焊后热处理获得不同形态α相和β相。随着热处理温度的升高,初生α相含量减少,细小针状的α'马氏体和球状α相增多并粗化,室温与高温抗拉强度和规定塑性延伸强度及伸长率呈现先升高后降低的变化趋势,室温显微硬度在650℃热处理时最高。

新型高温钛合金BTi-62421S薄板组织与性能

本文研究了BTi-62421S钛合金的薄板的室温、高温力学性能。结果表明:BTi-62421S钛合金板材拥有优异的室温塑性的同时,在550～650℃具有良好的高温性能,薄板的650℃高温横向抗拉强度在670～685MPa之间,可满足航天工业对工作温度为650℃时使用的新材料的需求。

BTi6431S钛合金光纤激光焊接成形及稳定性分析

对3.0 mm厚BTi6431S高温钛合金进行光纤激光焊接,从焊缝成形、气孔和金属蒸气/等离子体特征等方面研究了焊接工艺参数对焊缝成形质量及焊接过程稳定性的影响。结果表明,激光功率对焊缝熔宽、余高、咬边和气孔率均有影响;焊接速度主要影响焊缝熔宽和背宽比。焊接工艺对焊缝成形质量的影响与金属蒸气/等离子体特征与稳定性密切相关。较低激光功率(1.5~2.5 kW)或较高焊接速度(3.5~4.5 m/min)下,金属蒸气/等离子体面积及面积波动均较大,焊缝未熔透且气孔率高;中等激光功率(3.0~3.5 kW)和焊接速度匹配(2.5 m/min)下,金属蒸气/等离子体面积及周期波动均较小,焊缝全熔透,成形质量好。