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热处理对L⁃PBF成形Ti⁃6Al⁃4V钛合金显微组织和力学性能的影响

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金属热处理 2024年第2期49卷 183-189页

作者：蔡小叶程宗辉董定平白兵谢隋杰国营芜湖机械厂安徽芜湖241007

对L⁃PBF成形(激光粉末床熔融)的Ti⁃6Al⁃4V钛合金试样分别进行不同温度热处理,采用光学显微镜、扫描电镜、拉伸试验机和冲击试验机对热处理试样进行微观组织观察和力学性能测试。结果表明,在600~800℃时,随着温度的升高,细针状α′马氏... 详细信息

对L⁃PBF成形(激光粉末床熔融)的Ti⁃6Al⁃4V钛合金试样分别进行不同温度热处理,采用光学显微镜、扫描电镜、拉伸试验机和冲击试验机对热处理试样进行微观组织观察和力学性能测试。结果表明,在600~800℃时,随着温度的升高,细针状α′马氏体分解为α+β相,组织呈现出与沉积态试样类似的分级结构,彼此交错,显示出了较多的取向。800℃热处理试样获得了优异的综合力学性能,其抗拉强度达到1019 MPa、伸长率为14.5%、冲击吸收能量达到49 J,可以作为L⁃PBF成形的Ti⁃6Al⁃4V钛合金的常规热处理工艺。在β相变温度以上1000℃进行热处理后,初生β柱状晶逐步消失,出现了等轴β晶粒,β晶粒内部出现相互平行的片状α形成的相互平行的α集束,试样强度和塑性差,应当避免。

关键词：激光粉末床熔融 Ti⁃6Al⁃4V钛合金热处理温度微观组织力学性能

三维自由弯曲过程中临界偏距对管材成形精度影响

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北京航空航天大学学报 2024年第1期50卷 208-215页

作者：范鑫程宗辉李少鑫舒送程诚郭训忠安徽省航空设备测控与逆向工程实验室芜湖241007 国营芜湖机械厂芜湖241007 南京航空航天大学材料科学与技术学院南京210016

三维自由弯曲成形过程中弯管处于少约束状态,弯管弯曲半径的大小及轴线形状取决于相应的弯曲模偏距值。为了准确成形出预设弯管的形状,提高弯管的自由弯曲成形精度,基于弯曲模临界偏距Ue建立了弯曲模偏距U和弯管弯曲半径R(U-R)关系数学... 详细信息

三维自由弯曲成形过程中弯管处于少约束状态,弯管弯曲半径的大小及轴线形状取决于相应的弯曲模偏距值。为了准确成形出预设弯管的形状,提高弯管的自由弯曲成形精度,基于弯曲模临界偏距Ue建立了弯曲模偏距U和弯管弯曲半径R(U-R)关系数学模型。采用有限元模拟与实验相结合的方法,研究了不同摩擦系数及材料参数条件下临界偏距的演化规律及其对弯管成形精度的影响。研究结果表明:引入临界偏距的U-R关系拟合结果更加符合实验结果。随着摩擦系数的增加,弯管塑性变形程度增加,临界偏距的数值降低,弯管弯曲半径减小。相比于SS304不锈钢弯管,相同工艺参数下6061铝合金弯管的弯曲半径增大,临界偏距降低。

关键词：管材三维自由弯曲弹性-塑性变形摩擦系数材料参数

热等静压温度对选区激光熔化成形TA15裂纹扩展速率的影响

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粉末冶金工业 2024年第5期 67-73页

作者：胡家齐董定平谢隋杰蔡小叶慈世伟程宗辉国营芜湖机械厂

实验采用热等静压处理工艺作为选区激光熔化成形TA15钛合金试样的后处理手段，研究了不同热等静压温度对试样组织、硬度、裂纹扩展速率的影响规律。热等静压温度为900～980℃时，组织为多层级针状（条状）α组织，且随温度升高，针状（... 详细信息

实验采用热等静压处理工艺作为选区激光熔化成形TA15钛合金试样的后处理手段，研究了不同热等静压温度对试样组织、硬度、裂纹扩展速率的影响规律。热等静压温度为900～980℃时，组织为多层级针状（条状）α组织，且随温度升高，针状（条状）α组织逐渐粗化，初级α相尺寸为60～66μm，宽度由2.35μm增加至5.62μm，材料硬度由35.8HRC降低至31.9HRC。热等静压温度为1 020℃，越过了α→β相变温度，形成魏氏组织，硬度为32.2HRC。当应力强度因子范围ΔK处于20～50 MPa·m1/2，不同热等静压工艺处理后试样的裂纹扩展速率趋于一致，受组织影响较小。当应力强度因子范围ΔK<20 MPa·m1/2，随热等静压处理温度升高，试样裂纹扩展速率逐渐降低，多层级针状（条状）α组织的粗化将增强对裂纹的偏转作用，阻碍裂纹扩展。热等静压温度为1 020℃形成的魏氏组织具有最低的裂纹扩展速率，不同位向的α集束利于使疲劳裂纹改变扩展方向，增大裂纹扩展路径长度，降低裂纹扩展速率。综上，较高温度热等静压处理后形成的粗化的多层级条状α组织或魏氏组织具有较低的裂纹扩展速率，但材料的硬度相对较低。

关键词：热等静压处理选区激光熔化显微组织洛氏硬度裂纹扩展速率

轮廓扫描速度对SLM成形TC1钛合金侧面质量的影响

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粉末冶金工业 2024年第2期34卷 44-48页

作者：胡家齐董定平慈世伟蔡小叶谢隋杰程宗辉国营芜湖机械厂安徽芜湖241000

采用选区激光熔化(Selective laser melting,SLM)工艺以不同的轮廓扫描速度制备了TC1钛合金样品,测定了样品的侧面粗糙度,观察了样品侧面近表面缺陷特征并测试了其显微硬度。结果表明:随轮廓扫描速度的增加,样品的侧面粗糙度Ra由8.09μ... 详细信息

采用选区激光熔化(Selective laser melting,SLM)工艺以不同的轮廓扫描速度制备了TC1钛合金样品,测定了样品的侧面粗糙度,观察了样品侧面近表面缺陷特征并测试了其显微硬度。结果表明:随轮廓扫描速度的增加,样品的侧面粗糙度Ra由8.09μm提升至12.27μm,这主要是由于球化与表面粘附的部分熔化粉末导致的。当轮廓扫描速度较慢时(300 mm/s),产生匙孔效应,近表面形成了大量气孔缺陷。当轮廓扫描速度较高时(900 mm/s),能量密度较低,近表面区域形成了未熔合缺陷。此外,低的轮廓扫描速度使能量密度增加,轮廓区熔池冷却速度减小,从而使近表面区域的硬度降低。高的轮廓扫描速度有助于降低近表面区域硬度的损失。

关键词：轮廓扫描速度表面粗糙度气孔未熔合显微硬度

激光熔化沉积钛合金-高熵合金梯度材料组织演变研究

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精密成形工程 2024年第4期16卷 129-137页

作者：程宗辉陈云鹏舒送蔡绪康王磊磊国营芜湖机械厂安徽芜湖241007 南京航空航天大学材料科学与技术学院南京211106

目的研究钛合金-高熵合金梯度材料不同位置沉积层的微观组织形貌及力学性能演变规律。方法采用激光熔化沉积的工艺制备了钛合金-高熵合金梯度材料,并建立了有限元仿真模型来辅助分析。研究对象为TA15基板上单道多层的梯度沉积层,在设计... 详细信息

目的研究钛合金-高熵合金梯度材料不同位置沉积层的微观组织形貌及力学性能演变规律。方法采用激光熔化沉积的工艺制备了钛合金-高熵合金梯度材料,并建立了有限元仿真模型来辅助分析。研究对象为TA15基板上单道多层的梯度沉积层,在设计梯度材料成分时,相邻梯度的材料比例变化量为10%(质量分数),TA15钛合金的质量分数由100%逐渐降低至0%,AlNbTiVZr的质量分数逐渐增大。基于实验对有限元模型进行了一定程度的简化处理,通过热物性参数计算软件和经验公式获取了梯度成分材料的热物性参数,进行了单层单道激光熔化沉积实验以完成热源校核,在与实验相同的工艺参数下计算了温度场并进行了分析。结果在一层一冷的冷却策略下,多层沉积仍存在一定的热累积现象,沉积15层后,沉积层中部的温度峰值基本保持在2489℃,根据循环曲线,沉积层中部的重熔范围超过1/2。结论随着高熵合金含量的增加,组织由细小等轴晶、胞状晶和柱状晶转变为多边形晶粒,V、Nb等β稳定元素的增加和Al等α稳定元素的减少抑制了组织中针状α相的形成,V、Nb等元素在晶界产生了明显偏析现象并逐渐增多,抑制了晶粒生长且增强了细晶强化作用,显微硬度随之增大。

关键词：梯度材料激光熔化沉积钛合金高熵合金微观组织

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ICP-OES法测定基板玻璃中铁含量

玻璃搪瓷与眼镜 2024年第4期52卷 15-19页

作者：孔秀梅姚波冯磊方林明芜湖东旭光电科技有限公司溢流法玻璃基板新技术安徽省重点实验室芜湖241000

基板玻璃中铁含量是影响玻璃透过率的重要因素之一。利用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICPOES)测定基板玻璃中的铁含量,可以改变其对光线的吸收与散射,有助于稳定控制玻璃的质量。本工作从谱线波长选择、提取温度、提取试剂、加标回收实... 详细信息

基板玻璃中铁含量是影响玻璃透过率的重要因素之一。利用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICPOES)测定基板玻璃中的铁含量,可以改变其对光线的吸收与散射,有助于稳定控制玻璃的质量。本工作从谱线波长选择、提取温度、提取试剂、加标回收实验及精密度等多方面,验证ICP-OES测定基板玻璃中铁元素的准确性和重复性,对指导并改进生产工艺流程具有重要意义。

关键词：电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES) 基板玻璃铁含量

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TC1钛合金焊接工艺的应用研究

焊接技术 2024年第2期53卷 91-95页

作者：晏杰张迪张维维白鹏飞李涛国营芜湖机械厂安徽芜湖241007

针对飞机上钛合金防护栅焊接修复过程中易出现焊接裂纹、钨极氩弧焊焊接质量不稳定等问题对钛合金防护栅焊接工艺进行优化,研究不同焊接电流和氩气流量对TC1钛合金对接焊缝组织和力学性能的影响。研究表明:TC1钛合金板材(δ1.2 mm)在焊... 详细信息

针对飞机上钛合金防护栅焊接修复过程中易出现焊接裂纹、钨极氩弧焊焊接质量不稳定等问题对钛合金防护栅焊接工艺进行优化,研究不同焊接电流和氩气流量对TC1钛合金对接焊缝组织和力学性能的影响。研究表明:TC1钛合金板材(δ1.2 mm)在焊接电流为40 A、氩气流量为6 L/min时,焊接接头成形优良,焊缝微观组织均匀,焊缝区晶粒细小,热影响区由粗晶区和细晶区组成;焊接接头的抗拉强度为364.23 MPa,延伸率为10.96%,随着电流的增大,抗拉强度逐渐减小,延伸率先增大后减小;当氩气流量增大时,抗拉强度逐渐减小,断后伸长率逐渐增大;不同焊接参数下接头的硬度分布趋势大致相同。

关键词： TC1钛合金 TIG焊接头组织及力学性能

某型飞机柱塞组件故障件失效分析及CT扫描技术研究

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科技创新与应用 2024年第28期14卷 94-97页

作者：汪荣华张峰国营芜湖机械厂安徽芜湖241000

某型飞机液压柱塞泵柱塞组件的柱塞滑靴端面由钢层-铜层结构的双金属扩散焊工艺加工而成。由于焊接工艺等原因,钢铜结合面偶有发生滑靴端面铜层剥落、滑靴端面及转子端面异常磨损等故障。经过体式显微镜和扫描电镜等失效分析和观察,钢... 详细信息

某型飞机液压柱塞泵柱塞组件的柱塞滑靴端面由钢层-铜层结构的双金属扩散焊工艺加工而成。由于焊接工艺等原因,钢铜结合面偶有发生滑靴端面铜层剥落、滑靴端面及转子端面异常磨损等故障。经过体式显微镜和扫描电镜等失效分析和观察,钢层与铜层之间存在局部未熔合导致铜层端面受力异常,是铜层疲劳掉块的主要原因。超声检测仅能对未加工凸台凹槽的扩散焊毛坯件检查,尝试对已成型的柱塞座开展工业CT扫描。实验表明,以柱塞座组件端面钢铜扩散层为初始切面,以步长0.04mm向两侧逐层进行切面,可以有效发现铜、钢扩散焊交界面存在离散型气孔和未熔合等缺陷,工业CT扫描铜钢双金属扩散焊成型柱塞座具有定位准确、图像易识别和分辨率高等优点。

关键词：柱塞组件双金属扩散焊失效分析 CT扫描

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陶瓷球栅阵列封装器件植球工艺研究

中国设备工程 2024年第13期 135-137页

作者：胡猛谢凯培国营芜湖机械厂安徽芜湖241007

陶瓷球栅阵列(CBGA)封装器件由于其优异的电性能和气密性等优点而被广泛应用于军事、航空和航天领域,CBGA器件的再植球技术在电子产品维修中频繁使用。本文以CBGA380封装器件为案例,对高铅焊盘残留焊锡清理、锡膏印刷、植高铅球等工艺... 详细信息

陶瓷球栅阵列(CBGA)封装器件由于其优异的电性能和气密性等优点而被广泛应用于军事、航空和航天领域,CBGA器件的再植球技术在电子产品维修中频繁使用。本文以CBGA380封装器件为案例,对高铅焊盘残留焊锡清理、锡膏印刷、植高铅球等工艺做了详细的阐述,并通过光学及电镜对焊点的质量进行了多方面检查,检查结果验证本文的工艺方法有效、可靠。

关键词：陶瓷球栅阵列植球高铅

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