TC4钛合金板激光冲击成形实验研究

为了研究不同的激光能量和不同的冲击路径、冲击次数对ta2钛合金板料变形的影响,借助于江苏大学研制的高功率nd∶glass激光冲击波装置,采用实验的方法,取得了不同条件下钛合金板料的变形数据。结果表明,随着激光能量的增加,板料的变形量增大;板料几何尺寸和厚度越大,板料越难变形;冲击区域的不平度,随前后光斑间隔的增大而增大,随光斑间隔的减小而减小。通过此类激光冲击实验可优化激光冲击的相关参数,预测板料变形。

利用脉冲能量为10~50j、脉宽为22ns的高功率nd∶glass激光器,对ta2钛合金板进行单次激光冲击成形实验研究,探讨了工件支撑座内径、90°顶角凸模的顶部圆弧半径等条件对钛合金板成形的影响。研究表明,当板材底部无约束支撑时,板材的最大变形量随支撑座口径的增大而减小,且板材凹凸面的表面残余应力都是压应力;当采用凸模冲击成形时,板材的最大变形量随凸模圆弧半径的增大而减小,但表面残余应力变化趋势不明确,有时为压应力,有时为拉应力。

实验研究了激光能量和不同的冲击路径、冲击次数对ta2钛合金板料变形的影响,并用abaqus软件进行了有限元模拟。结果表明:随着激光能量的增加,板料的变形量增大;板料几何尺寸和厚度越大,板料越难变形;冲击次序不同,板的变形量也不同,板的变形以沿板的长度方向且对称冲击为最大。通过数值模拟可优化激光冲击的相关参数,预测板料变形。

采用实验的方法,研究了不同的激光能量和不同的冲击路径、冲击次数对ta2钛合金板料变形的影响,取得了不同条件下钛合金板料的变形数据。结果表明:随着激光能量的增加,板料的变形量增大;板料几何尺寸和厚度越大,板料越难变形;冲击区域的不平度,随前后光斑间隔的增大而增大;随光斑间隔的减小而减小。通过此类激光冲击实验可优化激光冲击的相关参数,预测板料变形。

钛合金板激光弯曲工艺优化的分析模型

通过对tc4板材进行两种t型接头的激光焊接试验,分析了酸洗、焊接环境及焊后修复对钛合金激光焊接接头质量的影响,实验结果表明,钛合金激光焊具有较强的气孔倾向,酸洗及焊后重熔并未明显改善接头气孔的情况,但气孔数量对湿度的变化较为敏感。不同焊接试验的结果统计表明,虽然接头存在大量气孔,但只有位于上下两侧板材的贴合面处的这一小部分气孔才会造成受力面积的减小,因此接头整体仍具有较高的抗剪力。

介绍了成形性能较差、需加工成三维曲面形状的钛合金板材的无模多点成形技术,解决了试验中出现回弹、起皱等问题,证明钛合金可利用无模多点成形方法成形出线型较复杂的三维曲面,成形效果良好。

通过对三种钛合金和不锈钢板材进行折弯、压包、焊接等加工工艺试验,进而使之成为机载电子设备托架类组件进行了振动、冲击试验。结果表明,tc1和ta3强度高,塑性差,不适合制作托架类零件,而ta2的综合力学性能优于1cr18ni9ti,完全可以替代1cr18ni9ti制作航空机载电子设备托架类零件。

采用有限元数值模拟与成形工艺实验相结合的方法,对0.84mm厚的tc1m钛合金板材杯形件室温拉深成形及回弹过程进行了研究.结果显示,拉深制件不仅出现凸耳和杯口厚度不均等熟知的现象,还揭示出因钛合金各向异性所引发的杯口内壁非圆化,这类形状畸变对制件的几何精度将产生不利影响.600℃温热拉深能有效地抑制卸载回弹,杯口内壁非圆化得以消除,但却无法改变钛板的各向异性性质,凸耳和杯口厚度不均等畸变现象依然存在.

采用金相显微镜观察了钛合金激光对接接头超塑性变形前后各区域显微组织,并分析其形成机理.结果表明,变形温度的增加或应变速率的降低有利于tc4合金接头超塑变形,母材晶粒发生一定程度的长大,且α相的数量相对减小,而晶间β相数量逐渐增加,两相都有等轴化趋势;焊缝超塑性变形时,针状组织增厚成为片层状.变形过程中片层组织被打断,片层长度变短,具有球化的趋势;超塑性变形后焊缝截面显微硬度最大为380hv,与变形前焊缝相比降低约50hv,满足实际承载需求.

损伤容限型钛合金板材 （gb/t××××-××××） 编制说明 （预审稿） 2018-09 1/7 《损伤容限型钛合金板材》 编制说明 一、工作简况 1.任务来源 根据国家标准委《国家标准委关于下达2017年第四批国家标准制修订计划的通知》 （国标委综合[2017]128号）的要求，由宝钛集团有限公司和宝鸡钛业股份有限公司负责 起草《损伤容限型钛合金板材》国家标准。项目计划编号：20173769-t-610，计划完成年 限为2019年。 2.起草单位简况 宝钛集团有限公司是我国“三五”期间为满足国防军工和尖端科技发展需要，以“902” 为工程代号投资兴建的国家重点企业。现拥有“宝鸡钛业股份有限公司”、“南京钛业股 份有限公司”和“上海远东公司”等10多个控股公司、5个全资子公司和宽厚板、复合板、 装备设计制造等10多个二级单位。可生产钛、锆、铪、钨、钼、

通过对超塑性成形与扩散连接(spf/db)成形原理和过程的讨论,以最优成形温度下的ti-6al-4v合金材料特性和超塑性成形气压加载理论优化结果为依据,利用ansys有限元软件的建模和数值模拟,提取夹层板作为研究对象,建立模型和定义材料性能参数,定义接触和加载方式。

目的揭示工艺参数对钛合金锥形件柔性加热旋压成形过程的影响。方法采用基于abaqus平台建立的ta15钛合金柔性热旋有限元仿真模型和基于正交试验设计的模拟方案,研究了芯模预热温度、工件加热温度、旋轮与芯模间隙和旋轮进给比对该过程中,工件的切向拉应变和壁厚差的影响显著性与规律。结果获得了合理的工艺参数组合与回归方程。结论较小的旋轮进给比有利于抑制工件的破裂;适中的工件加热温度有利于获得较为均匀的壁厚。

显微组织对医用TC4钛合金U型钉缩口的影响

除超塑成形技术外,应用于钛合金板材成形的新工艺还有热成形/热蠕变成形、激光冲击/激光成形技术,以及处于实验室研究阶段的热介质成形技术等。

在研究薄板冲压成形原理和模型描述的基础上,采用ansys有限元方法对钛合金板材翻边成形进行了系统的分析,完成对钛合金板材的室温和高温下的翻边成形过程的模拟,预测板材成形过程中的应变分布,并得出室温和高温下极限翻边系数,预测值与试验值相比较,拟合良好,同时应变分布规律符合试验结果,证明了有限元方法模拟钛合金热成形性的可行性和准确性。

钛及钛合金加工材广泛应用于航空航天、舰船、核电、石油化工、建筑及体育用品等行业,其中板材应用最为广泛,约占钛材总消耗量的50%。介绍了我国钛及钛合金板带材在化工、航空航天、舰艇及海水淡化等领域中的应用现状。指出,我国钛材制造业从中长期市场上看,将继续保持快速稳定增长的良好势头。钛板带材作为钛材的重要支柱,产量将会进一步扩大。生产企业要紧抓这一历史机遇,并逐渐向新产品新业务转移,获得更大的发展空间。

对常温下钛合金板材进行了激光弯曲成形研究。分析了激光功率、扫描速度、光斑大小对板材弯曲变形的影响,获得理想工艺参数范围为:功率1.0～1.2kw、扫描速度2～3m/min、光斑直径6～7mm。同时分析了板材厚度、宽度及扫描次数对材料弯曲变形的影响,为钛合金板材弯曲成形提供了一种新途径

钛合金板颅骨成形术治疗颅骨缺损87例体会

钛合金tc4材料由于有较高的屈服强度,且弹性模量低,在常温下存在成型困难,回弹大,塑性变形范围窄等特点,导致成型时容易出现裂纹等缺陷。特别是在较薄件,尺寸精度要求高的条件不容易实现。论文针对管外径为219mm,厚度为1mm的,长度为1000mm,其圆度公差要求±0.10mm,直线度公差为0.5mm的管进行成型工艺研究。以提高成品率,降低制造成本,创新一种制造新途径。

研究了tb8新型亚稳定β型钛合金薄板的热处理工艺、再结晶行为、冷成形工艺与参数以及tb8钛合金的应用等.结果表明,该合金具有优异的冷成形工艺特性,通过一定的冷成形工艺手段和时效处理,可制造出在超高强度水平下tb8钛合金的薄壁钣金复杂零件.

粘性介质压力成形是一种新发展起来的板金软模成形工艺，其对板料成形性能的影响可以通过胀形实验来检测和评价。文中采用一种具有应变速率敏感性的半固态粘性物质作为传力介质，采用胀形实验研究了在有、无施加反向压力的情况下，铝和钛合金板料的成形形状特征与应变分布，结果表明，粘性介质压力成形，尤其是存在反向压力时可提高板料的成形性能。