收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

钛合金舵体超塑成形/扩散连接工艺研究

王大刚  
【摘要】:超塑成形/扩散连接(Superplastic forming/diffusion bonding,简称SPF/DB)技术可以在一次成形过程中制造多层板复合整体结构,成形的多层板结构具有弯曲刚度大、承载稳定性高、表面和外形质量好、结构重量小以及良好的能量吸收和疲劳性能等优点,并且大大降低了生产成本,故目前已成为制造飞行器舵翼类零件的重要方法。 然而,传统的超塑成形/扩散连接工艺存在着一系列问题,主要表现在:止焊剂涂敷困难、成形零件热暴露时间长及零件成品率低等。用激光焊接代替一部分扩散连接的方法能够解决传统工艺的不足,大大提高制件成品率及成形件的力学性能,因此开展激光焊接与超塑成形/扩散连接组合工艺的研究,具有重要意义。本文针对某TC4钛合金舵体零件进行深入的激光焊接、超塑成形/扩散连接的工艺研究,主要进行了如下研究: 基于材料超塑成形和扩散连接的基本原理,结合相关理论,利用有限元软件ABAQUS对某TC4钛合金舵体的超塑成形过程进行了模拟,对构件的壁厚分布、应力情况做出了预测,获得了优化的等应变速率下的压力-时间曲线,为超塑成形/扩散连接工艺的气压加载提供了参考依据。 在对钛合金舵体超塑成形过程进行模拟仿真分析基础上,研究了两层0.6mm厚的TC4钛合金板的激光穿透焊接工艺,确定了优化的焊接参数,并成功焊接了四层板结构的中间两层芯板。随后进行了四层结构的超塑成形/扩散连接工装准备,并进行了相关的超塑成形/扩散连接试验,研制成功了合格的舵体样件。 对舵体零件的质量检测表明:舵体零件外观形貌完好,内部加强筋完全直立,壁厚分布均匀,扩散连接区域的微观组织没有明显长大,总体焊合率达95%以上。 通过以上研究表明,本文采用的激光预焊芯板的超塑成形/扩散连接的新工艺是制造中空复合夹层结构的一种可行方法,能够解决传统超塑成形/扩散连接工艺中存在的诸多问题,具有很大优势及发展前景。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 朱林崎;国外超塑成形/扩散连接技术发展现状[J];宇航材料工艺;1996年02期
2 张新芳;超塑成形/扩散连接技术在发动机上的应用[J];燃气涡轮试验与研究;1996年04期
3 陈恳;超塑用 TC4 钛合金板材在某型飞机上的应用[J];航空工程与维修;1997年12期
4 张凯锋,韩文波,王国峰;镍基合金超塑成形与扩散连接技术研究进展[J];塑性工程学报;2004年01期
5 王纯孝;钛含金SPF/DB工艺在飞机主承力框上的应用研究[J];航空工程与维修;1996年01期
6 宋飞灵;英国超塑成形技术的应用现状[J];航空制造技术;1994年03期
7 王哲;钛合金超塑成形/扩散连接技术在飞机结构上的应用[J];钛工业进展;1999年03期
8 付刚,胡刚;TC4钛合金超塑成形/扩散连接后电子束焊接技术[J];航空制造技术;2004年12期
9 刘树桓;英国超塑成形扩散连接技术的现状及特点[J];航空工程与维修;1995年01期
10 宋飞灵;尚波生;;超塑性技术的发展动态[J];航空工艺技术;1997年05期
11 李志强,郭和平;超塑成形/扩散连接技术的应用与发展现状[J];航空制造技术;2004年11期
12 徐海江;因康镍718合金的超塑成形和扩散连接[J];宇航材料工艺;1997年04期
13 吴诗惇,向毅斌;预测钛合金超塑成形-扩散连接(SPF/DB)界面层的断裂韧度[J];机械工程学报;2002年11期
14 王纯孝,王宝仁;飞机承力构件的超塑成形/扩散连接工艺[J];航空制造技术;1993年06期
15 李志强;钛合金超塑成形/扩散连接四层夹层结构[J];航空科学技术;1995年06期
16 林兆荣,张中元,黄卫东;超塑性状态下Ti-6Al-4V钛合金扩散连接研究[J];航空学报;1992年05期
17 娜日松,黄明辉;改性铝合金的扩散连接机理[J];机械工程材料;2002年11期
18 ;铝合金超塑成形/扩散连接组合工艺[J];宇航材料工艺;1994年01期
19 吴志生,刘翠荣,赵志英;异种材料扩散连接界面强度分析[J];太原重型机械学院学报;1998年01期
20 李卓然,张九海,冯吉才;锡青铜与钢的扩散连接[J];宇航材料工艺;1999年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 钱锦文;李京龙;熊江涛;张赋升;林鑫;;Ti_2AlNb/GH4169扩散连接反应动力学过程[A];第十六次全国焊接学术会议论文摘要集[C];2011年
2 张鹏程;申亮;白彬;徐青;邹觉生;;铍/HR-1不锈钢扩散连接实验研究[A];2000年材料科学与工程新进展(下)——2000年中国材料研讨会论文集[C];2000年
3 胡鑫;王振强;黄克忠;;温度对AZ31B镁合金扩散连接接头性能的影响[A];第二届民用飞机制造技术及装备高层论坛资料汇编(论文集)[C];2010年
4 周荣林;侯金保;黄宁;张九海;田锡唐;;钛合金中间层扩散连接[A];第十次全国焊接会议论文集(第1册)[C];2001年
5 黄宁;李晓红;周荣林;;电磁纯铁与锡青铜扩散连接[A];第十次全国焊接会议论文集(第1册)[C];2001年
6 谢军;吴卫东;杜凯;郑凤成;叶成钢;黄丽珍;袁光辉;;Al/Cu微米级厚度薄膜扩散连接工艺及显微组织分析[A];第三届北京核学会核应用技术学术交流会论文集[C];2004年
7 张秉刚;冯吉才;刘会杰;;TiAl与40Cr钢直接扩散连接的界面组织结构研究[A];第十次全国焊接会议论文集(第2册)[C];2001年
8 吴爱国;;TC4扩散连接电子束焊接件疲劳特性的评估[A];北京力学会第11届学术年会论文摘要集[C];2005年
9 李强;史伟;刘柯钊;王锡胜;;Al-Si合金与HR-2钢热等静压直接扩散连接[A];中国工程物理研究院科技年报(2005)[C];2005年
10 孙兵兵;李京龙;熊江涛;张赋升;籍成宗;;Au-Si共晶扩散连接单晶硅接头的微观组织和性能研究[A];第十五次全国焊接学术会议论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 沈孝芹;Al_2O_3-TiC/W18Cr4V扩散连接界面结构及应力分布研究[D];山东大学;2010年
2 刘卫红;铝基复合材料瞬间液相扩散连接[D];吉林大学;2004年
3 陈少平;梯度金属陶瓷与金属电场辅助扩散连接的机理及界面性能研究[D];太原理工大学;2010年
4 郭伟;Ti-6Al-4V/QAl10-3-1.5异种材料扩散连接研究[D];吉林大学;2006年
5 胡利方;多物理场耦合条件下金属与陶瓷(金属)的扩散连接界面结构特征及力学性能研究[D];太原理工大学;2013年
6 刘宏;氢在TC4钛合金扩散连接中的作用机理研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
7 韩靖;表面自纳米化不锈钢与钛合金扩散连接研究[D];重庆大学;2009年
8 李辉;Be/HR-1和Be/中间层/HR-1不锈钢扩散连接的研究[D];重庆大学;2010年
9 宋敏霞;异种材料Ti-6Al-4V/ZQSn10-10扩散连接研究[D];吉林大学;2007年
10 曹健;TiAl与TiC金属陶瓷自蔓延反应辅助扩散连接机理研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王大刚;钛合金舵体超塑成形/扩散连接工艺研究[D];南京航空航天大学;2013年
2 崔元杰;TC4多层板结构超塑成形/扩散连接工艺数值模拟与试验研究[D];南京航空航天大学;2011年
3 于康;GH4169合金真空扩散连接技术研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
4 王月;AZ31镁合金扩散连接的研究[D];太原理工大学;2010年
5 刘兵;GH4169箔材扩散连接接头组织与性能研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
6 李森;Al_2O_3陶瓷基片制备及蓝宝石扩散连接工艺研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
7 卢万云;TC4多层扩散连接芯板结构优化研究[D];南京航空航天大学;2010年
8 高丽娇;Ti_3Al和Ti_2AlNb合金的扩散连接工艺及机理研究[D];哈尔滨工业大学;2013年
9 孔纪兰;铍/不锈钢扩散连接的研究[D];重庆大学;2002年
10 夏洪波;EPR法评价316L不锈钢扩散连接晶间腐蚀[D];兰州理工大学;2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 陈岩;超塑钛合金让航空航天举重若轻[N];中国有色金属报;2002年
2 祝汉良;蒸蒸日上的钛合金超塑成形技术[N];中国有色金属报;2003年
3 刘永 刘朝晖;甘于奉献 为武器装备研制保驾护航[N];中国航空报;2007年
4 吴丹;按预想形状和尺寸让金属自由变形[N];科技日报;2004年
5 于浩 杨佳琪;李志强:国内航空钣金领域的金牌人才[N];中国航空报;2005年
6 陈岩 赵冰;打造国内先进的钛合金成形专业基地[N];中国有色金属报;2005年
7 通讯员 杨佳琪;加强大协作 振兴制造业[N];中国航空报;2006年
8 张绪虎;钛合金在航天飞行器上的应用[N];中国有色金属报;2011年
9 崔彦玲;借产学研平台 独树竞争优势[N];常州日报;2007年
10 本报记者 杨忠厚;中国动力飞上蓝天[N];辽宁日报;2007年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978