鈦合金的密度低、比強(qiáng)度和比剛度高、耐腐蝕性好,并且在高溫服役情況下力學(xué)性能優(yōu)良,在航空航天、汽車(chē)輕量化、臨床醫(yī)學(xué)等方面被廣泛的應(yīng)用。常規(guī)的鈦合金焊接存在焊接溫度高、焊后變形大的缺點(diǎn),對(duì)尺寸精度要求較高產(chǎn)品會(huì)嚴(yán)重影響成品合格率。為此,本文采用SMAT方法對(duì)TC4鈦合金進(jìn)行表面納米化處理,制備表面納米細(xì)晶層來(lái)實(shí)現(xiàn)低溫?cái)U(kuò)散連接,減小擴(kuò)散焊接過(guò)程的變形。首先對(duì)SMAT處理工藝參數(shù)對(duì)表面納米化的影響進(jìn)行了表征,探究了表面納米化對(duì)TC4鈦合金表面層性能的影響,分析了SAMT方法制備TC4鈦合金表面納米化的機(jī)理,確定了最佳的SMAT處理工藝參數(shù)。結(jié)果表明,經(jīng)SMAT處理后TC4鈦合金衍射峰發(fā)生寬化,處理頻率為20Hz,處理時(shí)間為2h時(shí),表面層晶粒達(dá)到30nm以下,在TC4鈦合金表面獲得了一層100nm厚的納米細(xì)晶層,內(nèi)部晶粒大小在20nm到50nm左右。經(jīng)SMAT處理后的試樣相對(duì)未經(jīng)SMAT處理的試樣,表面粗糙度值變化不大,變化范圍在0.1⁰.2μm,表面層的納米壓痕硬度和顯微硬度均有所升高。對(duì)表面納米化處理后的試樣進(jìn)行了低溫?cái)U(kuò)散連接實(shí)驗(yàn),探究了表面納米化處理參數(shù)對(duì)接頭組織性能... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

姿控發(fā)動(dòng)機(jī)中的層板噴注器

開(kāi)發(fā)出了活性焊劑鎢極氬弧(A-TIG 焊)工藝，最早是研究所提出，該工藝是在傳統(tǒng)的 TIG 焊施焊的樣件表面涂上一氧化物組成的表面活性劑進(jìn)行 TIG 焊接，A-TIG 焊能夠很好地避中的缺陷，從而提高焊接接頭綜合性能[9]。同等采用 A-TIG 焊對(duì) TA15 鈦合金進(jìn)行了試驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)加入活明顯增加，材料的可焊厚度也明顯提高，圖 1-2 為其無(wú)活性劑焊圖，可以看出，與常規(guī)的 TIG 焊相比，添加活性劑后，HAZ 晶Z 寬度變窄，使得 A-TIG 焊接頭抗彎性能得到大幅度提高[10]。(a)HAZ (左圖為無(wú)活化劑，右圖為涂活化劑)

30 min (b) 910°C，60min圖 1-3 擴(kuò)散連接接頭的界面組織[38](a) 60min (b) 120min圖 1-4 850°C，4MPa 下擴(kuò)散連接接頭組織[39]Lee 等對(duì) TC4 鈦合金分別在連接溫度為 850°C 和 900°C 下，連接壓力和連接分別為 3MPa 和 60min，再此情況下進(jìn)行了擴(kuò)散連接，850°C 和 900°C 下連接的微觀結(jié)構(gòu)如圖 1-5 所示[40]。顯微硬度測(cè)試表明，在 850°C 下進(jìn)行的擴(kuò)散連接的完整的連接界面硬度為 220HV，在 900°C 時(shí)，連接界面的硬度為 200HV。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]TC4鈦合金擴(kuò)散連接工藝研究[J]. 何辰佳,陳明和,謝蘭生.  熱加工工藝. 2017(17)
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碩士論文
[1]表面納米化高溫鈦合金與鈦鋁合金擴(kuò)散連接研究[D]. 王曉晨.大連理工大學(xué) 2018
[2]鈦合金A-TIG焊活性劑的研制[D]. 吳飛虎.蘭州理工大學(xué) 2011



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