张家敏
,
易健宏
,
甘国友
,
严继康
,
杜景红
,
刘意春
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2013.10.011
以TiH2粉末为原料,通过组元球磨混合、压制成形和烧结工艺制备钛合金.用扫描电镜对球磨过程TiH2粉末的粒度、形貌变化以及烧结CP Ti,Ti-6Al-4V合金的组织形貌进行了观察;采用热重分析方法研究了TiH2粉末脱氢的特性;用热膨胀技术研究了TiH2,TiH2-Al-V两种粉末压坯的烧结致密化特性.结果表明:TiH2粉末经过球磨后迅速变细,其粒度随球磨时间的延长而减小,粉末形貌由原来的不规则形状逐渐变为等轴状;TiH2粉末在烧结过程的脱氢将使α-Ti产生强烈收缩、同时因脱氢后获得的新鲜钛表面所发生的快速粘接而使烧结体迅速致密、得到相对密度大于99％的烧结坯体;TiH2-Al-V粉末压坯在烧结时因为伴随着合金元素的溶解而使其烧结致密特性不如纯TiH2粉末压坯的好;TiH2粉末经过成型、烧结脱氢工艺可获得典型的等轴状纯钛组织,TiH2-Al-V粉末经过相同工艺可获得典型的层片状α+β钛合金组织、且合金元素分布均匀.
关键词:
粉末冶金
,
TiH2
,
球磨
,
成型
,
烧结
,
脱氢
,
显微组织
贺卫卫
,
贾文鹏
,
刘海彦
,
汤慧萍
,
康新婷
,
黄瑜
稀有金属材料与工程
研究了电子束熔化快速成形技术中的钛合金粉末预热工艺,并对粉末预热后的颗粒联接方式进行了分析.结果表明,当Ti6A14V粉末由电子束连续扫描快速预热升温至600℃以上,粉末颗粒中高比表面积的细小颗粒,由于高能量密度电子束作用将全部或部分熔化而充当粉末颗粒联接团聚的粘结剂,使得预热区域的粉末颗粒聚团结块.该粉末团聚体不仅能有效抵挡高速电子束流的冲击而使熔化成形的表面粉末不飞溅,而且也能避免成形表面粉末颗粒熔化时的球化效应.以Ti6Al4V粉末为原料并充分预热每层的成形粉末,制备了层间熔合良好并且力学性能优异的Ti6Al4V柱状试样.
关键词:
Ti6Al4V
,
成形
,
粉末
,
预热
,
烧结
堵同亮
,
彭雄奇
,
郭早阳
,
尹红灵
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.16.025
编织复合材料成形由双曲率曲面构成的复杂结构件时,会导致复杂的纤维重新排布和重新取向,从而影响最终成形件的力学性能.基于纤维增强连续介质力学理论,作者以前提出了一种简单实用的超弹性模型来描述编织复合材料在成形过程中的非线性各向异性力学行为.利用冲压工艺为树脂传递模塑法提供碳纤维编织复合材料预成形件,研究了碳纤维编织复合材料在冲压成形带有双曲率曲面的结构件时的纤维重新排布和重新取向.碳纤维编织布被剪成纱线分别与模具矩形边成0和45°两种样式.利用所提出的模型对实验进行模拟并与实验结果进行对比发现,预测的纤维局部剪切角和边界纤维缩进量与实验结果吻合很好.这一研究对编织复合材料成形的数值预测与结构设计有着重要的意义.
关键词:
冲压成形
,
编织纤维
,
复合材料
,
纤维取向
,
有限元分析
李泳峄
,
赵升吨
,
范淑琴
,
孙振宇
,
张琦
材料科学与工艺
为了给花键轴在制造业中的庞大需求量提供有效的解决途径,分析了传统花键轴增量式滚轧成形工艺的特点,并利用DEFORM-3D软件和Johnson-Cook(J-C)材料模型建立了其对应的有限元模型.从数值模拟和理论分析了传统工艺中容易出现的分齿不均、乱齿及齿形材料折叠等工艺缺陷,进而提出一种花键轴动力增量式滚轧成形工艺,并验证了该改进工艺的可行性.研究表明,花键轴动力增量式滚轧工艺解决了传统工艺中容易出现的分齿不均、乱齿及齿形材料折叠等工艺缺陷,且成形的花键轴齿数准确,齿廓清晰、饱满.
关键词:
增量式滚轧
,
花键轴
,
动力
,
成形
,
数值分析
马智慧
,
董湘怀
,
苏红娟
,
王茹燕
稀有金属材料与工程
在703K对Zr55Al10Ni5Cu30大块非晶合金进行不同挤压速度的等温挤压实验,Zr55Al10Ni5Cu30大块非晶合金的高温本构模型用一种简单的扩展指数模型来描述,并将该本构模型代入有限元软件模拟挤压过程:在挤压稳定阶段,模拟结果与实验结果非常吻合;在不同挤压速度下,Zr55Al10Ni5Cu30大块非晶合金未发生明显晶化,但挤压试样的过冷液相区间随挤压时间的增加而减小.
关键词:
等温挤压
,
非晶结构
,
热特性
,
过冷液态
,
成形
张荣霞
,
吴为
,
郑文涛
,
曾元松
材料科学与工艺
doi:10.11951/j.issn.1005-0299.20160363
钛合金导管内径滚压连接技术主要用于飞机液压管路系统中,具有耐高压和高密封性,能够提升飞机液压管路系统的高可靠性能,满足飞机轻量化和长寿命的需求,成为航空管件连接技术的首选方案.本文以理论分析、有限元模拟和试验相结合的方法,从导管滚压连接胀形器各组件的运动状态、接触状况、受力分析以及管材节点位移变化等方面,探讨了基于扭矩控制的导管内径滚压连接成形机理及特征.研究表明,成形过程中芯轴主动转动,滚柱带动保持架周向随动转动;芯轴与滚柱之间有较大的径向挤压力和切向摩擦力,在这两个力的合力作用下,产生轴向进给力,使芯轴自动进给,导管、滚柱和芯轴之间接触面和接触力逐渐增大,成形扭矩随之增加,导管材料逐渐嵌入管套凹槽,完成连接成形,这是扭矩控制的导管内径滚压连接机理所在.理论分析与有限元模拟及试验结论吻合较好,研究结果对工程应用中的质量控制和工艺优化具有一定的指导作用.
关键词:
扭矩控制
,
导管
,
内径滚压
,
连接
,
成形
杜春燕
,
赵晖
,
孟凡玲
,
徐俊阳
,
张思倩
,
张欣
上海金属
由于使用环境严酷,火车制动系统用螺栓类紧固件需要具备良好的综合性能,如强度、塑性、韧性和耐热、耐寒及耐疲劳性能等.采用钛合金螺栓代替钢制螺栓将是制动盘螺栓的发展方向.鉴于这种情况,用钛合金制作了两种螺栓,一种螺栓的螺纹是机加工成形,另一种的螺纹是滚压成形,并测定了两种螺栓的力学性能,以探索钛合金螺栓在火车制动系统中应用的可行性.结果表明,滚压成形的钛合金螺栓具有优良的力学性能:抗拉强度1 180 MPa,屈服强度1 140 MPa,断后伸长率17％,断面收缩率66％,冲击吸收能量69 J(20℃)和49J(-50℃),硬度35 HRC,疲劳强度与钢制螺栓相当,为350 MPa.由此可见,滚压成形的钛合金螺栓应用于轨道交通行业是可行的.
关键词:
钛合金
,
螺纹
,
成形
,
耐疲劳性能
,
裂纹
曹秒艳
,
李建超
,
杨卓云
,
赵长财
,
毕江
中国有色金属学报
针对常规变形方法难以实现的轻合金板成形问题,综合固体颗粒介质成形和超声振动塑性成形技术,提出超声激励颗粒介质成形工艺.采用ABAQUS对变幅杆及凹模按照20 kHz工作频率进行设计并展开模态及谐响应分析,并以此为基础,设计并制造了最大输出功率1.5kW的板材超声激励颗粒介质成形模具,进行AZ31B筒形件热态拉深试验,研究超声振动对板材颗粒介质拉深成形的影响.结果表明:超声激励促进颗粒介质的流动性及其传压性能;超声激励影响镁合金板材的极限拉深比,在振幅为6.7～11.6 μm范围内,该极限拉深比呈现先增加后降低的规律.超声振动可以降低最佳压边力及成形载荷并抑制法兰区起皱,并且成形载荷随着超声振幅的增加,载荷降低比例越高.
关键词:
颗粒介质
,
超声振动
,
板材
,
成形
