TA2薄壁钛焊管在线感应退火工艺研究

对TA2薄壁钛焊管在线感应退火工艺进行了研究,分析在线感应退火工艺对TA2钛焊管的组织和性能的影响,以及同一退火温度、不同成型焊接速度对焊管性能的影响。进行了焊接速度2.8 m/min下未退火和600℃退火,以及焊接速度2.8 m/min、4.6 m/min、6.1 m/min下580℃退火实验。比较分析了同一焊接速度下,未退火和退火的拉伸性能指标变化,以及同一退火温度下不同焊接速度下管材的拉伸性能变化情况。结果表明,对薄壁纯钛焊管进行在线感应退火,可明显提高了管材的塑性,有效降低管材的内应力;退火工艺的选择需考虑焊接速度,同一退火温度下,焊接速度越快,则保温时间越短,管材的屈服强度越高,延伸率下降。

采用MPM机组生产TA2钛管热连轧工艺探讨

文章介绍了采用MPM机组热连轧工艺生产TA2无缝钛管关键工艺参数设计,试制表明,加热温度控制在1010~1020℃,顶头及导板表面涂覆自主研发的抗粘性剂,开轧温度控制到940~960℃时,塑性变形较好,热工具表面未产生粘黏现象。TA2无缝钛管检查结果显示,热连轧工艺生产的TA2钛管内外表面质量良好,外径及壁厚控制在尺寸偏差范围内,该工艺完全能够生产钛管及钛合金管。

不同氧含量的TA2钛管材工艺性能探讨

研究不同氧含量TA2纯钛管材的性能、组织和轧制过程。结果表明，冷加工的TA2管材，在氧含量为0.06%-0.07%时，在500℃时室温力学性能满足飞机发动机要求，组织存在大部分加工组织流线，但当温度达到520℃时显微组织发生完全再结晶，不能满足要求，合格温度区间较窄，不建议选用；在氧含量为0.10%时，在500℃时开始发生再结晶，520℃-600℃热处理时材料组织为细小的再结晶组织，性能和组织趋于稳定，经520℃-550℃×90min FC处理后的管材组织和性能达到飞机发动机使用要求；经过增加内表面镗削处理的方法可以有效的去除氧含量为0.10%的管材在冷加工过程中产生的内表面缺陷，且并不影响成品超声探伤。

TA2纯钛焊接管无缝化处理及焊缝组织和性能分析

以23 mm×0.7 mm的TA2纯钛焊接管为原料,研究了不同冷轧加工率对管材焊缝组织的影响,优选出冷加工率达到34%焊接管材,进行了后序的除油酸洗和真空退火处理。对比分析了经冷轧→除油酸洗→真空炉退火处理的焊接管与冷轧无缝管力学性能及工艺性能的差异。结果表明,TA2纯钛焊接管经过无缝化工艺处理后,焊缝粗大的铸态组织和过热的魏氏组织完全消除,为细小、均匀的等轴组织,与基体组织趋于一致;与冷轧无缝管相比,其抗拉强度、屈服强度、延伸率略高或相当;反向展平、扩口、压扁等工艺性能也无明显差异,有望取代冷轧无缝管。

纯钛(TA2)管焊接技术研究

针对TA2工业纯钛管的手工钨极氩弧焊(TIG),在分析钛合金焊接性能的基础上,建立了合理的焊接工艺参数,并考察了焊接接头的机械性能和微观组织。结果表明,焊接接头机械性能满足要求,显微组织正常。拉伸试样在焊缝处产生塑性断裂,但其抗拉强度高于母材抗拉强度的90%;焊接接头具有良好的延展性,正弯曲和背弯曲180°不开裂;母材为α等轴晶结构,热影响区为等轴α相+少量细长带状α相,焊缝为少量等轴α相+拉长条状α相。

加工工艺对小口径TA2钛管组织及性能的影响

采用两种不同加工工艺制备φ8 mm×1mm的小口径TA2管材,对比研究了两种加工工艺制备的TA2管材金相组织、室温拉伸性能、超声波探伤及其他工艺性能。结果表明,采用冷轧加工率90%,冷轧退火间的加工率在38%~40%轧制的TA2管材较冷轧加工率95%,冷轧退火间的加工率在45%~65%工艺轧制的TA2管材超声波探伤缺陷幅值波动更小,工艺性能更优,管材内外表面质量更好。因此,适当降低冷轧加工率,有利于得到性能优良的小口径TA2管材。

钛管TA2室温拉伸试验测量结果不确定度的评定

钛管TA2因其质量轻且强度高的特点被广泛应用于各行各业。本文主要对金属钛管TA2进行了抗拉强度和断后伸长率的检测,并对这两项拉伸试验结果进行不确定度评定。计算得出的不确定度分项值的大小有助于更好的掌握钛管TA2的力学性能。

Experimental characterization of anisotropic tensile mechanical behavior of pure titanium tube

The anisotropic tensile mechanical properties of pure titanium(TA2)tubes were studied by means of theoretical analysis,finite element simulation and tensile tests.Based on the stress analysis of circumferential tensile of TA2 tube,an equation for calculating the tangential force of circumferential tensile specimen was established,and the relationship among tangential force,friction and position of ring specimen was analyzed.The finite element simulation analysis of circumferential tensile process of TA2 ring specimen was carried out,which verified the tangential force equation derived from theoretical analysis.The effect of gauge length and friction on necking and tensile load was analyzed,and the optimal gauge length was selected for the ring hoop tensile test.Finally,the axial and circumferential tensile digital image correlation experiments were carried out to verify the theoretical and finite element simulation results.The friction coefficient between TA2 tube and D-blocks(using Teflon lubricant)was determined by the inverse finite element method and the friction experiment,and the true stress-strain curve of TA2 tube was obtained.The results show that the axial and circumfere ntial mechanical behaviors of TA2 tubes are significantly different and an isotropic.

TA2钛管加工工艺优化

为了简化φ89mm×2mm的TA2钛管加工工艺路线以及提高生产效率,通过改变管坯规格和减少轧制道次的方法,对原始工艺进行了优化。经过对挤压比、开坯轧制力和开坯轧机模具的承载能力进行校核,确定了较优的工艺路线。经过工艺优化,φ89mm×2mm钛管生产的原材料损耗减少了约1%,轧制道次减少了1道次,设备资源利用率显著提高,模具磨损减少,生产效率提高了3倍。

大口径TA2钛管斜轧穿孔过程粘钛缺陷及其对毛管质量的影响

针对大口径TA2钛管斜轧穿孔过程中的粘钛问题,通过工业试验研究,分析其对穿孔后毛管的表面状况、变形缺陷、尺寸精度等的影响,以及微观组织分布。结果表明:导盘粘钛及处理延长了轧制工艺时间,涂层对粘钛具有一定的抑制作用,但单支穿孔轧制轧后基本失效。斜轧穿孔过程后毛管的退火组织为等轴晶,且晶粒获得很大程度的细化,导盘粘钛及处理时间对晶粒尺寸的影响不大。为此,采取了相应的措施减轻了粘钛程度,如:严控加热炉温度、优化布料方式、采用耐磨性更好的铸铁导盘等,有效提高了毛管表面质量和减轻了导盘损耗。