鈦合金擴散連接結(jié)構(gòu)因具有焊接質(zhì)量好、應(yīng)力變形小等優(yōu)點,被廣泛應(yīng)用于航空制造領(lǐng)域。擴散連接工藝參數(shù)等因素決定了鈦合金擴散連接質(zhì)量,進而決定了擴散連接接頭的力學(xué)性能。論文采用分子動力學(xué)模擬方法對鈦合金擴散連接過程進行研究,以期為鈦合金擴散連接工藝參數(shù)優(yōu)化、連接接頭力學(xué)性能預(yù)測提供理論支撐�；诜肿觿恿W(xué)基本原理,建立了TC4鈦合金擴散連接過程的分子動力學(xué)模擬方法。采用原子隨機替換法獲得了相應(yīng)百分比含量的TC4(Ti-6Al-4V)原胞模型。采用混合勢法(EAM與Morse勢)對原胞模型進行了時效相變處理,模擬了TC4亞穩(wěn)態(tài)?相析出?相的過程。根據(jù)相變過程中點陣結(jié)構(gòu)變化情況,分析了???相變機制,并獲得了穩(wěn)定的TC4鈦合金?(10)?雙相模型。基于上述模型結(jié)果,采用Nose-Hoover溫度控制法以及Parrinello-Rahman壓強控制法,實現(xiàn)了多種工藝參數(shù)下TC4擴散連接過程的模擬。通過Matlab編程獲得了不同狀態(tài)下的原子濃度分布圖,分析了擴散連接寬度隨工藝參數(shù)的變化規(guī)律;建立不同尺度、接觸類型的孔洞模型,考察了粗糙度對界面孔洞閉合的影響;利用均方差函數(shù)(MSD)對Ti、Al、V的...

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1鈦合金在航空領(lǐng)域的應(yīng)用

Boeing-787大型客機（圖1.1（b））的用鈦量達到15%[2],[3]。其中，以TC4為代表的鈦合金擁有良好的工藝塑性以及各種壓力方式下的可焊接性，成為航空發(fā)動機領(lǐng)域運用范圍最廣、使用量最多的鈦合金材料[4]。目前主要用于制造風(fēng)扇和壓氣機盤及葉片，以及飛....

圖1.2超塑性成形/擴散連接技術(shù)在航空領(lǐng)域的應(yīng)用

基于分子動力學(xué)的鈦合金擴散連接過程及力學(xué)性能研究合金擴散連接過程，剖析工藝參數(shù)對擴散連接過程的影響規(guī)律，具有重要意義。同時，在擴散連接過程模擬的基礎(chǔ)上，再對擴散連接件進行力學(xué)變形行為模擬，建立起抗拉強度等力學(xué)性能與擴散連接工藝參數(shù)之間的聯(lián)系，從而達到預(yù)測擴散連接件力學(xué)性能的目的，....

圖1.3密排六方結(jié)構(gòu)及體心立方結(jié)構(gòu)鈦晶胞示意圖

南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文圖1.3為密排六方結(jié)構(gòu)和體心立方結(jié)構(gòu)鈦的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖。Ti的一個晶胞中包，位置坐標(biāo)分別為（0，0，0）和（2/3，1/3，1/2），具體結(jié)構(gòu)如圖1.3（a）所示。a和c表征，a表征地面六邊形的邊長，c表示六棱柱體的高度。具....

圖1.4換位擴散機制原理圖

（a）交換擴散機制（b）空位擴散機制（c）間隙擴散機制圖1.4換位擴散機制原理圖2.3鈦合金的擴散連接技術(shù)擴散連接技術(shù)正是以固體擴散理論為基礎(chǔ)，在一定的溫度、壓力條件下，使得材料在發(fā)生原子量級的相互擴散，在界面形成新的擴散層，從而獲得連接質(zhì)量良好的接頭。該目前材料制造....

本文編號：3972334