基于CAFE模拟钛合金丝材电弧增材制造凝固过程的组织演变

采用CAFE(Cellular automation finite element)对Ti6Al4V合金丝材电弧增材制造的快速凝固过程进行模拟计算。通过建立不同阶段(堆积层)的三维模型,建立晶体形核与生长模型,并结合三维热传导(包含结晶潜热释放)模型,研究了不同阶段的温度场对固-液转变、初始β晶形核及生长等影响。结果表明:初始阶段初始β晶取向杂乱且晶粒尺寸细小;随着增材高度的增加,水平方向温度梯度变缓,平均固-液转变糊状区域宽度增加,初始β晶平均晶粒尺寸增加,晶体取向趋于热流传递方向(垂直于冷基板方向);其模拟结果与实际增材制造后的初始β晶组织形貌基本一致。

TA15钛合金真空自耗电弧熔炼过程中的富钛偏析研究

通过超声波探测、显微组织观察、能谱分析及显微硬度测试等一系列表征方法,分析了实际工业生产中TA15钛合金棒材出现的富钛偏析问题。结果显示,富钛偏析区域经抛光腐蚀后呈亮白色,为α单相组织,合金元素较少,硬度低于基体。结合熔炼工艺过程分析发现,由于一次锭起弧熔炼阶段电流较小,熔炼温度较低,部分中间合金提前熔化,少量海绵钛颗粒未熔化就掉入熔池,产生富钛偏析。并且由于二次熔炼时富钛偏析处于炉内焊接部位,重熔并不能将其完全消除。通过减少或取消铸锭炉内焊接,以及对需要焊接的半成品铸锭底部进行车削处理,能够减少钛合金中的富钛偏析。

箱式电阻炉温度均匀性测量不确定度评定

本文利用箱式电阻炉校准规范,对RJX-4-9型箱式电阻炉温度均匀性测量不确定度评定原理及过程进行了实验分析。

钛合金小规格棒材组织偏析超声波检测方法研究

针对常规超声波检测工艺和方法难以发现的钛合金小规格棒材中的偏析问题,尤其是多元钛合金棒材在VAR(真空自耗熔炼)过程中产生的微观偏析问题,文章阐述了水浸超声波检测法的原理和特点,对检测方法中的关键参数进行研究。