本文關(guān)鍵詞：鈦合金擴(kuò)散連接質(zhì)量超聲檢測(cè)技術(shù)研究

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【摘要】：擴(kuò)散連接作為一種典型的固相焊接技術(shù),不僅可以成形出形狀復(fù)雜的結(jié)構(gòu)零件而且可以實(shí)現(xiàn)異種材料間的牢固連接,目前已成為航空航天領(lǐng)域中不可或缺的制造技術(shù)。然而,擴(kuò)散連接工藝缺陷的存在嚴(yán)重影響了其結(jié)構(gòu)件的在役服務(wù)性能,而且由于其缺陷往往位于結(jié)構(gòu)內(nèi)部并呈微觀、彌散分布,目前對(duì)其質(zhì)量的檢測(cè)并沒(méi)有系統(tǒng)完善的檢測(cè)方法。因此針對(duì)擴(kuò)散連接工藝缺陷的特點(diǎn),開(kāi)展無(wú)損檢測(cè)技術(shù)研究,對(duì)保證擴(kuò)散連接結(jié)構(gòu)件的性能和使用安全性具有十分重要的意義。本文針對(duì)TC4鈦合金擴(kuò)散連接的質(zhì)量檢測(cè)展開(kāi)實(shí)驗(yàn)研究。首先,對(duì)比分析了多種無(wú)損檢測(cè)技術(shù),并根據(jù)擴(kuò)散連接工藝及其缺陷的特點(diǎn),選擇研究了超聲檢測(cè)及其常用的檢測(cè)方法與工作原理。然后,通過(guò)控制擴(kuò)散連接的溫度、加載壓力、連接時(shí)間等工藝參數(shù),制備了帶有不同缺陷的TC4鈦合金擴(kuò)散連接模擬試樣,并通過(guò)金相實(shí)驗(yàn)初步描述了五種不同類(lèi)型的界面及缺陷的顯微結(jié)構(gòu)特征,為對(duì)其進(jìn)行超聲檢測(cè)研究和分析提供了必要條件。最后,采用超聲C掃描成像技術(shù)對(duì)擴(kuò)散連接試樣進(jìn)行超聲掃描檢測(cè),獲得試樣C掃描圖像以及A掃描波形數(shù)據(jù),從而得出了缺陷存在的位置和類(lèi)型信息,并結(jié)合試樣界面微觀結(jié)構(gòu),對(duì)超聲檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析,闡述了未連接缺陷、弱結(jié)合缺陷、微孔缺陷和緊貼型缺陷四類(lèi)缺陷在超聲檢測(cè)中的特點(diǎn)。另外,通過(guò)對(duì)超聲波形中始波和底波關(guān)系的研究,得出了擴(kuò)散連接質(zhì)量對(duì)其幅值的影響,并提出了對(duì)不同類(lèi)型缺陷檢測(cè)與判斷的規(guī)則。根據(jù)擴(kuò)散連接不同類(lèi)型缺陷的超聲檢測(cè)研究結(jié)果,對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)空心葉片進(jìn)行了界面質(zhì)量的超聲檢測(cè)實(shí)驗(yàn),同時(shí)通過(guò)對(duì)TC4鈦合金擴(kuò)散連接試樣的剪切強(qiáng)度測(cè)試及斷口形貌觀察,驗(yàn)證了針對(duì)擴(kuò)散連接質(zhì)量超聲檢測(cè)方法的有效性,從而提出了判斷不同類(lèi)型缺陷的方法要點(diǎn),即采用超聲底波幅值與超聲始波幅值的比值作為缺陷判別依據(jù),擴(kuò)散連接缺陷尺寸隨其比值的增大而減小,其中連接良好界面其底、始波比達(dá)到0.8,未連接缺陷只有0.4。本文通過(guò)對(duì)TC4鈦合金擴(kuò)散連接質(zhì)量超聲檢測(cè)技術(shù)的研究,系統(tǒng)地分析了使用超聲檢測(cè)技術(shù)對(duì)擴(kuò)散連接缺陷的識(shí)別和判斷方法,其相關(guān)結(jié)論可為擴(kuò)散連接的質(zhì)量檢測(cè)提供參考依據(jù),同時(shí)通過(guò)掌握缺陷的特征信息也有助于對(duì)擴(kuò)散連接工藝的改進(jìn)。
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TG115.285

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本文編號(hào)：1304630