基于超声辅助对TA1板材渐进成形性能的研究

钛及其合金因具有小密度、高比强度、且具有较好的生物相容性等优点,被广泛应用各个领域。将超声辅助渐进成形工艺应用到TA1钛合金板材的渐进成形过程当中,利用Abaqus有限元软件模拟超声辅助渐进成形的过程,并分析了在成形过程中成形力减少的原因,研究了不同的振动参数和工艺参数对TA1钛合金板材成形力影响的规律。结果表明,超声振动可显著降低成形过程中的成形力,为超声振动应用于TA1钛合金板材的渐进成形提供了相关依据。对拓展钛合金板材渐进成形工艺应用具有重要意义。

工业纯钛TA1板材的研制

攀长钢经过几轮的研制,成功打通了工业纯钛的工艺路线,并生产出了符合GB/T3621-94的TA1板材。针对TA1研制过程中主要的技术难点进行了研究,结合攀长钢的现有实际情况:探索出了合理可行的电极制备、真空自耗熔炼、锻造开坯等工艺;得到了杂质含量是影响工业纯钛的主要因素的结论,并分析了杂质的来源,提出了相应的控制措施。通过这些措施,保证了TA1研制过程的顺利进行。

改善TA1板材硬度的工业生产研究

为解决TA1板材硬度超标的问题,对影响TA1板材硬度的一些因素如杂质含量及其均匀性、退火温度进行了研究。研究发现,TA1板材的硬度取决于O、N、C等杂质含量的高低及铸锭成分均匀性、板材冷轧变形量、板材退火温度等。采用合理的称混料工艺,控制杂质元素O≤0.10%、N≤0.02%、C≤0.03%,并将板材退火温度提高到750℃,可保障TAl板材的硬度HRB≤80。

改善TA1板材硬度的研究

为解决TA1板材硬度(HRB)超标的问题,本文作者对影响TA1板材硬度的一些因素如TA1杂质含量及其均匀性、轧制变形量、退火温度进行了研究,发现TA1板材的硬度首先取决于O、N、C等杂质含量的高低及分布的均匀性,同时加大轧制变形量会提高板材的硬度,而提高退火温度可降低板材硬度。最终得出结论:要控制TA1板材HRB≤80,就应控制其O≤0.10%,N≤0.02%,C≤0.03%,而板材退火温度控制在750℃为好,此时冷轧变形量达到40%也不会出现硬度超标的问题。

TA1ELI中厚板材冲压成型制备工艺研究

通过对冲压成型用TA1ELI板材加工工艺的摸索,拟生产出满足较大冲压变形方式的钛板,板材要求各向同性并具有良好的微观组织。在制备过程中,钛锭经过充分的开坯后被制备为板坯,在适当的轧制工艺下变为半成品,并对TA1ELI板材在650~800℃下进行热处理工艺的优化。最终结果表明,经700~750℃处理后的TA1ELI板材在后期的加热冲压成型过程中具备最佳微观组织结构和良好的冲压成型能力。

TA1板单点渐进成形壁厚变化规律的数值模拟研究

钛及其合金应用越来越广泛,目前单点渐进成形技术已经开始运用于钛及其合金的成形加工,但仍存在成形件壁厚过度减薄的问题,严重影响了成形件的成形质量。文章以TA1钛合金板材成形方锥形件为研究对象,运用Abaqus有限元仿真软件,依据单一变量原则,分别探究工具头直径、底面边长、板材原始厚度和螺距等工艺参数对成形件平均壁厚减薄率与最大壁厚减薄率的影响规律。结果显示:增大工具头直径,平均壁厚减薄率随之增大,最大壁厚减薄率随之减小;平均壁厚减薄率和最大壁厚减薄率都随着底面边长的增加而增加;板材原始厚度增加,平均壁厚减薄率与最大壁厚减薄率都随之减小;随着螺距的增加,平均壁厚减薄率逐渐减小,最大壁厚减薄率逐渐增大。

TA1钛合金板材洛氏硬度B标尺试验分析

TA1钛合金板材洛氏硬度B标尺试验结果不合格较多,检测中心与薄板车间试验结果差异较大。文章针对这种结果争议,通过试验验证找到数据存在差异的原因,并对如何更标准地进行钛合金板材洛氏硬度B标尺试验,提出有效的、良好的操作建议。