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Ti60钛合金激光焊接接头微观组织与低周疲劳性能研究: 2024年; 钛合金广泛用于航空航天领域,焊接是连接钛合金材料一种重要的加工方法。以Ti60钛合金为研究对象,采用激光焊接的方法实现Ti60钛合金的连接,并对焊接接头的微观组织和性能进行测试表征。结果表明:焊缝呈X型,在焊缝中下部存在较多气孔缺陷;Ti60钛合金母材由α相和β相组成,α相为等轴晶,β相主要分布于α相晶粒的晶界;随着离焊缝距离的减小,接头热影响区微观组织中的等轴α相逐渐转变为针状α′相;焊缝微观组织主要为针状α′相;从母材到焊缝,显微硬度值逐渐增大;接头的拉伸和低周疲劳断裂位置均位于母材;疲劳断口裂纹源区表面平整,无气孔、夹杂物等缺陷;疲劳断口裂纹扩展区存在大量疲劳条纹。; 张群兵张阔于佳恩张勇进陈旭飞陈立明张建勋; 关键词：激光焊

退火温度对Ti60 钛合金激光焊接接头组织与力学性能的影响: 2024年; 采用激光焊接对Ti60高温钛合金进行对接焊试验,对接头的表面成形状态以及宏观组织形貌进行了观察。对焊接接头在不同温度(600、750及900℃)下进行了退火处理,利用金相显微镜、硬度计、X射线残余应力检测仪与拉伸试验机分别对退火后接头的组织、硬度、残余应力以及室温拉伸性能进行了测试分析。结果显示,随着退火温度的升高,Ti60高温钛合金激光焊接接头熔化区的α'针状组织逐渐减少,而热影响区的α'针状组织逐渐增多,母材区的α相逐渐增多。焊接接头的残余应力逐渐降低,当退火温度高于750℃后,残余应力基本保持不变。750℃退火时焊接接头的拉伸性能最优。随着退火温度的升高,焊接接头熔化区与热影响区硬度逐渐降低,而母材区硬度在900℃退火后高于600与750℃退火后的。; 张增光史吉鹏王新宇刘艳梅杨立新康冲刘刚; 关键词：激光焊接力学性能

Ti60钛合金超塑变形行为及本构模型: 2024年; 为确定Ti60钛合金的超塑变形行为,促进Ti60钛合金工程化应用,进行了Ti60钛合金在变形温度为880~960℃和应变速率为0.0001~0.01 s^(-1)条件下的超塑拉伸试验。结果表明:Ti60钛合金在960℃、0.001 s^(-1)条件下的伸长率达到最大值,为365%;在较低应变速率(0.001和0.0001 s^(-1))条件下,材料呈现明显的应变硬化,在较低变形温度(880℃)、较高应变速率(0.01 s^(-1))条件下,材料出现应力软化;当变形温度一定时,随着应变速率的降低,峰值应力降低。基于Arrhenius方程构建了本构模型,并提出不区分流动应力水平直接求解Arrhenius方程的方法,引入应变变化修正Arrhenius方程。修正Arrhenius方程的理论计算值与试验值的相关系数R为0.9914,平均相对误差为6.62%,计算结果与试验结果误差在可接受范围内,为采用Ti60钛合金进行复杂构件超塑成形提供数据支撑。; 廖子颖李保永刘伟秦中环吴迪鹏武永; 关键词：高温钛合金超塑性本构模型

Ti60合金热变形行为与应变补偿型本构模型被引量：1: 2024年; 目的确定Ti60合金在高温下的应变行为,促进材料性能的优化和工程应用的发展。方法在变形温度为900、950、990、1020、1050℃,应变速率为0.001、0.01、0.1、1、5 s^(-1),最大变形量为60%条件下,利用Gleeble-3800热模拟实验机对Ti60试样进行不同应变速率的热压缩实验。结果Ti60合金的高温流变应力-应变规律如下:当温度一定时,随着应变速率的升高,峰值应力上升,当温度和应变速率一定时,随着应变的升高,应力表现为先上升后下降的趋势,而在1020℃、0.01 s^(-1)条件下,表现反常,这可能与第二相的动态析出有关。不同真应变下的变形激活能Q=838.9962019 kJ/mol,相应的本构方程相关系数n=2.889582,α=0.013182009,A=1.3357×10^(33),建立了Ti60合金热变形Arrhenius本构关系模型Z=εexp(838.996×10^(3))=1.3357×10^(3)[sinh(1.3182×10^(-2)σ_(p))]^(2.889582),用于预测和优化Ti60合金在高温条件下的峰值应力。采用应变补偿方法计算了五次多项式的各个系数和其他应变对应的应力。通过比较由模型计算得到的流变应力结果和实际热模拟实验数据,发现实验结果与计算结果一致,不仅验证了应变补偿方法的合理性,而且为数值模拟等相关研究提供了数据支撑。结论通过实验和模拟,对Ti60合金的高温变形行为有了更全面和更准确的认识。; 叶玉刚信灿尧; 关键词：热压缩本构方程高温变形

激光增材修复Ti60钛合金显微组织及力学性能被引量：1: 2024年; 对整体叶盘材料Ti60钛合金进行激光增材修复,研究其显微组织及力学性能。结果表明,热影响区组织呈现由基体区双态组织向修复区网篮组织的过渡特征,平均宽度约为900μm。修复区主要由贯穿多个沉积层的外延生长的柱状晶组成,柱状晶内为分布均匀的α相网篮组织。3个区域内均弥散分布着Ti_(3)(Sn,Al)小平面相,尺寸相近,其形貌和含量却因制备工艺凝固速度的不同而差异明显。3个区域硬度相当。拉伸试样断口特征表明激光增材修复Ti60钛合金的断裂机制为混合型断裂,平均抗拉强度和屈服强度分别为992.4和916.6 MPa,优于Ti60钛合金锻件强度标准,断后伸长率和断面收缩率的平均值为8.5%和14.6%,与Ti60钛合金锻件标准相差不大,达到实际工程应用要求。; 黄琪高旭刘栋刘栋; 关键词：显微组织力学性能

高温热暴露对Ti60钛合金高周疲劳性能的影响: 2024年; 研究了高温热暴露对Ti60钛合金室温旋转弯曲高周疲劳性能的影响,通过分析试样的表面特征和内部组织,阐明了疲劳性能变化的原因。结果表明,600℃×100 h热暴露后合金的室温强度升高、塑性下降,室温旋转弯曲高周疲劳强度由470 MPa提升至543.3 MPa。疲劳性能的变化是由表面特征和内部组织变化共同引起的,热暴露导致试样表面产生由TiO_(2)及Al_(2)O_(3)组成的氧化膜,表面粗糙度增加、质量变差,对疲劳性能产生不利影响;同时,热暴露致使合金中α_(2)相和硅化物的析出数量增加,且尺寸增加,析出相的变化使得合金强度增加,并进一步提升疲劳强度。综合两方面作用,析出相对旋转弯曲高周疲劳强度的提升强于表面粗糙度增加所产生的不利影响,是疲劳性能提高的主要因素。; 张少平郭会明赵子博吴晨田伟钟燕徐建伟曾卫东; 关键词：热暴露高周疲劳性能析出相

Ti60钛合金中等轴α相变形机理的原位EBSD研究: 2024年; 本文通过热处理得到了具有等轴状α相的Ti60钛合金,并用原位背散射电子衍射(in-situ EBSD)技术,系统研究了该合金单轴拉伸过程中的塑性变形机制。结果表明:该合金的塑性变形机制以滑移为主导,主要滑移系为{0001}<1ˉ2ˉ1ˉ0>和{011ˉ0}<112ˉ0>,且前者早于后者启动。值得注意的是,当拉伸应变超过10%时,{101ˉ2}<1ˉ011>孪晶开始启动,并进一步协调基体的变形。; 谭海兵钟世林邓远灏刘振钟燕田伟李姝汪亮亮; 关键词：滑移

激光熔覆Ti60合金的工艺参数优化及组织性能研究: 2024年; 主要研究了激光熔覆Ti60合金的工艺参数对成形质量的影响,以及微观组织特征和拉伸性能。结果表明,激光熔覆Ti60合金试样的底部和顶部区域为β等轴晶粒,中部区域为β柱状晶,且尺寸随着激光功率的增加而增大。显微组织主要由板条α相和板间β相构成,且板条α相中有大量白色析出相产生,随着激光功率的增加,微观组织由网篮组织转变为魏氏组织。块体试样的显微硬度分布较为均匀,其硬度值在420~440 HV范围内波动。激光熔覆Ti60合金的室温抗拉强度为1128 MPa,断后延伸率和断面收缩率分别为8.8%和14.4%。当温度为300℃和600℃时,抗拉强度分别为932 MPa和739 MPa,在600℃时,断后延伸率和断面收缩率分别为11.7%和18.2%。激光熔覆Ti60合金试样在室温下的断裂方式为准解理断裂,高温下其断裂方式为韧性断裂。; 舒宗富黄春平张耀祖刘丰刚; 关键词：激光技术激光熔覆

激光粉末床熔融成形Ti60合金的工艺优化和组织性能研究: 2024年; Ti60合金具有较高的比强度且能长时间在600℃高温条件下服役,利用激光粉末床熔融(LPBF)技术成形Ti60合金有望满足航空航天等领域关键构件耐高温和轻量化的需求。系统研究了工艺参数对LPBF成形Ti60合金致密度、显微组织和显微硬度的影响规律,并在此基础上对其室温拉伸和高温拉伸性能进行评价。结果表明,LPBF成形Ti60合金的显微组织主要为细针状α′马氏体,这种组织的平均厚度与体能量密度大小呈负相关性。LPBF成形Ti60合金室温条件下的屈服强度为1164 MPa、抗拉强度为1321 MPa,伸长率为2.5%,600℃高温拉伸条件下屈服强度为532 MPa、抗拉强度为889 MPa,伸长率为16%。; 周凡吴凡冯喆冯喆彭艺杰党铭吉张哲谭华张哲谭华; 关键词：显微组织力学性能

Ti60钛合金扩散连接界面组织及剪切性能: 2024年; 在保温温度为900~960℃、保压压力为1~3MPa、保温保压时间为0.5~3.0h的条件下Ti60钛合金进行了扩散连接试验,测得扩散连接界面的剪切强度,并采用金相法测定了扩散连接界面的焊合率,分析了扩散连接条件对原始板材轧制方向室温拉伸性能的影响。试验结果表明:随着保温温度、保压压力增大以及保温保压时间延长,Ti60钛合金板材扩散连接界面的焊合率增加,剪切强度增大;在960℃/2MPa/2h的试验条件下,焊合率达到98.5%,剪切强度达到559.6MPa。Ti60钛合金板材经940℃/2h高温保温后,室温抗拉强度由1154.5MPa降低至994.1MPa;保温温度达到940℃后,升高温度和延长保温保压时间对Ti60钛合金的室温强度影响不大。; 廖子颖李保永刘伟秦中环吴迪鹏吴腾飞武永; 关键词：剪切强度焊合率

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